Устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсников на переменном токе

,ф;т ич

1) ! (1 1) 429373

С П И С А Н" — ""И- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.05.72 (21) 1787506/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 22.10.74 (51) М. Кл. б 0 ; 27 00

Гасударственный комитет

Сонета йинистраа СССР ао делам изобретений и открытий (53) УД1; 6 ".817 841 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. П. Телитченко и А. М. Федоров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ HA ПЕРЕМЕННОМ TOVE

Изобретение касается электрических измерений и относится к образцовой аппаратуре для измерения коэффициента передачи четырехполюсников (делителей напряжения, магазинов затухания, аттенюаторов) .

Известное устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсников на переменном токе содержит источник (калибратор) напряжения переменного тока, причем выход источника напряжения переменного тока подсоединен к входу измеряемого (аттестуемого) четыреполюсника, выход которого подсоединен к входу индикатора. Источник (калибратор) напряжения переменного тока представляет собой источник переменного тока с точной установкой выходного значения напряжения.

В качестве индикатора обычно используют измерительный усилитель с синхронным детектором при низких частотах и измерительный приемник при высоких частотах.

Однако такое устройство позволяет измерять коэффициенты передачи в пределах 0— (— 80 дб) относительно уровня 10 в с погрешностью 0,05 — 0,5%.

Цель изобретения — повышение точности измерения коэффициента передачи четырехполюсников.

Эта цель достигается тем, что вместо источника (калибратора) напряжения переменного тока устройство снабжено источником напряжения видеоимпульсов (генератором импульсов), двумя источниками напряжений постоянного тока, двумя двухрядными потенциометрами (компенсаторами) постоянного тока, дифференциальным блоком сравнения, выполненным, например, на кремниевых стабилитронах. Выход генератора импульсов, один из

10 входов потенциометра постоянного тока, расположенного на входе дифференциального блока сравнения, и выход одного источника постоянного тока подсоединены к входу канала измеряемого сигнала дифференциально15 го блока сравнения; выход другого источника постоянного тока и другой вход потенциометра постоянного тока, расположенного на входе дифференциального блока сравнения, подсоединены к входу канала опорного сигнала

20 дифференциального блока сравнения; выход канала опорного сигнала дифференциального блока сравнения подсоединен к одному из входов потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального

25 блока сравнения; выход канала измеряемого сигнала дифференциального блока сравнения и другой вход потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального блока сравнения, подсоединены к

30 входу измеряемого четырехполюсника.

429373

Для расширения пределов измерений устройство снабжено двумя делителями напряжения.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, измеряемый четырехполюсник 2, индикатор 3, дифференциальный блок 4 сравнения, потенциометр 5 постоянного тока, источник 6 постоянного тока, потенциометр 7 постоянного тока, источник 8 постоянного тока, делители 9 и 10 напряжения.

Устройство работает следующим образом. ,При помощи источника 6 и потенциометра 7 устанавливают напряжение постоянного тока на входе канала опорного сигнала блока 4 равным заданному значению напряжения

Ue,, требующемуся для обеспечения выбранного коэффициента стабилизации канала опорного сигнала. При помощи источника 8 и потенциометра 7 устанавливают напряжение постоянного тока на входе канала измеряемого сигнала блока 4 равным заданному значению напряжения U,, требующемуся для обеспечения выбранного коэффициента стабилизации канала измеряемого сигнала. Потенциометром 5 измеряют напряжение постоянного тока Uo на выходе канала измеряемого сигнала блока 4 и разность напряжений постоянного тока AU< между опорным и измерямым сигналами на выходе блока 4. Выключают источник 8 и на вход капала измеряемого сигнала блока 4 подают напряжение периорической последовательности видеоимпульсов от генератора 1 импульсов. Генератором 1 устанавливают амплитудное значение напряжения видеоимпульсов равным U<, . Настраивают индикатор 3 на частоту следования периодической последовательности видеоимпульсов и снимают отсчет (а) на его выходном приборе. Отключают измеряемый четырехполюсник 2 и выход канала измеряемого сигнала блока 4 подключают к входу индикатора 3. Включают источник 8 и подают напряжение постоянного тока на вход канала измеряемого сигнала блока 4. Уменьшают амплитудное значение напряжения видеоимпульсов до получения первоначального отсчета (а) на выходном приборе индикатора 3, при этом сумма напряжений постоянного тока и видеоимпульсов на входе канала измеряемого сигнала 4 должна быть равна U„Потенциометром 5 измеряют новую разность напряжений постоянного тока ЛУ между опорным и измеряемым сигналами на выходе блока 4. Коэффициент передачи (К„) измеряемого четырехполюсника на частоте, численно равной частоте следования импульсов, определяют через отношение напряжений постоянного тока где Up — напряжение постоянного тока на выходе канала измеряемого сигнала дифференциального блока сравнения при подключенном измеряемом четырехполюснике;

ЛU< — разность напряжений постоянного тока между опорным и измеряемым сигналами на выходе дифференциального блока сравнения при подключенном измеряемом четырехполюснике;

AU> — разность напряжений постоянного тока между опорным и измеряемым сигналаip ми на выходе дифференциального блока срав нения при отключенном измеряемом четырехполюснике.

Устанавливая различные частоты следования периодической последовательности видео1 импульсов, описанным выше способом измеряют коэффициент передачи четырехполюсника на других частотах.

Точность измерения коэффициента передачи четырехполюсников определяется погрешностью измерений напряжений постоянного тока Ug, h UI, AUq и их нестабильностью во времени. Напряжения постоянного тока

Uo, ЛУь ЛУ измеряют потенциометром постоянного тока, например класса 0,002%. Нестабильность напряжений Up, ЛУь Л(4 вызывается температурным влиянием окружающей среды и нагревом стабилитронов проходящим через них током, а также неточностью установки и нестабильностью напряжения постоянного тока на входе канала опорного сигнала и напряжений постоянного тока и видеоимпульсов на входе канала измеряемого сигнала. Для уменьшения температурного влияния дифференциальный блок сравнения, например, может быть выполнен на кремниевых термокомпенсированных стабилитронах с дополнительными радиаторами; кроме того, он может быть помещен в термостат. При этом изменение напряжения на выходе опорного

4р и измеряемого каналов дифференциального блока сравнения вследствие температурного влияния не превысит 0,002 — 0,004%. Коэффициент стабилизации опорного и измеряемого каналов дифференциального блока сравнения

4 выбирают, например, 300 †5, т. е. таким, чтобы неточность установки и нестабильность напряжений на входе опорного и измеряемого каналов вызывали изменение напряжений на выходе опорного и измеряемого каналов не более 0,005%; когда, например, установку напряжений постоянного тока на входе опорного и измеряемого каналов производят при помощи потенциометра постоянного тока класса

0,002%, а установку амплитудного значения напряжения видеоимпульсов производят, например, с погрешностью 0,3 — 0,5 при использовании генератора импульсов с точной установкой амплитуды. Таким образом, устройство позволяет измерять коэффициент передачи в пределах 0 — (— 80 дб) относительно уровня 9 — 10 в с погрешностью, не превышающей 0,01 — 0,1%. Выход делителя 10 напряжения подсоединен к другому входу потенциометра 5 и к входу измеряемого четырехполюсника 2. Выход измеряемого четырехпо429373 люсника соединен с входом индикатора 3. Делитель напряжения должен быть предварительно аттестован на требуемой частоте.

Для расширения пределов измерений напряжения постоянного тока ЛУь bU> измеряют потенциометром 5 не на выходе блока 4, а на выходе делителей 9 и 10, входы которых подсоединены к выходам блока 4. Так как малые величины напряжений AU, и AU> сами являются разностью больших величин напряжений, то приходится измерять напряжения

ЛУ и ЛУз на фоне нестабильности больших величин напряжений, что при больших коэффициентах передачи резко увеличивает погрешность измерения и тем самым ограничивает пределы измерений коэффициентов передачи уровнем — 80 дб. При использовании делителей 9 и 10 напряжения с коэффициентом передачи Кп малые величины напряжений

AU< и ЬУ являются разностью также малых величин напряжений, полученных при уменьшении больших величин напряжений в К, раз.

Таким образом, пределы измерения коэффициента передачи расширяются приблизительно в Ê раз. При этом верхний предел измерения, в основном, будет определяться шумами, которые наиболее существенны свыше

120 дб относительно уровня 9 — 10 в. Поэтому делители 9 и 10 напряжения с коэффициентами передачи более 40 дб выбирать нецелесообразно.

Следовательно, введение двух делителей напряжения позволяет расширить пределы измерения коэффициента передачи не менее чем на 40 дб.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения коэффициента передачи четырехполюсников на переменном токе, содержащее источник напряжения и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено двумя источниками постоянного то5

15 г0 г5

40 ка, двумя потенциометрами постоянного тока, дифференциальным блоком сравнения, и источник напряжения выполнен в виде генератора импульсов, при этом выход генератора импульсов, один из входов потенциометра постоянного тока, расположенного на входе дифференциального блока сравнения, и выход одного из источников постоянного тока подсоединены к входу канала измеряемого сигнала дифференциального блока сравнения; выход другого источника постоянного тока и другой вход потенциометра постоянного тока, расположенного на входе дифференциального блока сравнения, подсоединены к входу канала опорного сигнала дифференциального блока сравнения; выход канала опорного сигнала дифференциального блока сравнения подсоединен к одному из входов потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального блока сравнения; выход канала измеряемого сигнала дифференциального блока сравнения и другой вход потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального блока сравнения, подсоединены к входу измеряемого четырехполюсника.

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения пределов измерения, оно снабжено двумя делителями напряжения, причем вход одного делителя напряжения подсоединен к выходу канала опорного сигнала дифференциального блока сравнения, а его выход подсоединен к одному из входов потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального блока сравнения; вход другого делителя напряжения подсоединен к выходу канала измеряемого сигнала дифференциального блока сравнения, а его выход подсоединен к другому входу потенциометра постоянного тока, расположенного на выходе дифференциального блока сравнения, и к входу измеряемого четырехполюсника.