Спосіб вимірювання повного опору

Спосіб вимірювання повного опору, що включає вимірювання параметрів схеми без шуканого опору, вимірювання параметрів схеми з підключеним шуканим опором та подальший розрахунок шуканого повного опору, причому спочатку вимірюють значення потужності сигналу генератора на виході пасивного невзаємного чотириполюсника Рвих з підключеним до нього шуканим повним опором, вимірюють значення потужності сигналу генератора на вході пасивного невзаємного чотириполюсника Pвх з підключеним до нього шуканим повним опором, який відрізняється тим, що значення активного опору розраховується за формулою: Корисна модель належить до області електроніки, зокрема до вимірювальної техніки визначення резистивних параметрів об'єктів. Відомий спосіб вимірювання активного опору, що включає вимірювання параметрів схеми без шуканого опору, вимірювання параметрів схеми з підключеним шуканим опором та подальший розрахунок шуканого активного опору [Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения. - М.: Радио и связь, 1985, с. 300-301]. Недоліком даного способу є його низька точність, обумовлена похибкою вимірювання напруги або струму, дрейфом нуля при використанні сухої батареї, похибкою з'єднувальних проводів та перехідних контактів, нестабільністю параметрів джерела живлення. Найбільш близьким до запропонованого є спосіб вимірювання активного опору, що включає вимірювання параметрів схеми без шуканого опору, вимірювання параметрів схеми з підключеним шуканим опором та подальший розрахунок шуканого активного опору, причому спочатку вимірюють значення потужності сигналу генератора на виході пасивного невзаємного чотириполюс ника Рвих з підімкненим до нього шуканим активним опором, вимірюють значення потужності сигналу генератора на вході пасивного невзаємного чотириполюсника Рвх з підімкненим до нього шуканим активним опором, за формулою: Re Z x  Re Z21 Pвх , Рвих а також розраховується значення реактивного опору за формулою: Im Z x  Im Z21 Pвх Рвих , де R12 - відоме значення опору передачі з входу на вихід пасивного невзаємного чотириполюсника без підключеного до нього шуканого повного опору; Kms - відоме значення максимально досяжного коефіцієнта передачі пасивного невзаємного чотириполюсника без підключеного до нього шуканого повного опору. Pозраховують значення шуканого активного опору [Патент України № 45888, 2009. Бюл. № 22]. Недоліком даного способу є його застосовність тільки на низьких частотах, оскільки не враховується реактивний опір. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей та (11) Рвих Рвх UA K ms Pвх  Рвих (19) R x  R12 60554 (13) U де Re Z21 , Im Z21 - відомі значення, відповідно, активного та реактивного опорів передачі з входу на вихід пасивного невзаємного чотириполюсника без підключеного до нього шуканого повного опору. 3 підвищення точності вимірювань за рахунок вимірювання реактивного опору. Поставлена задача вирішується тим, що в способі вимірювання повного опору, що включає вимірювання параметрів схеми без шуканого опору, вимірювання параметрів схеми з підключеним шуканим опором та подальший розрахунок шуканого активного опору, причому спочатку вимірюють значення потужності сигналу генератора на виході пасивного невзаємного чотириполюсника Рвих з підключеним до нього шуканим активним опором, вимірюють значення потужності сигналу генератора на вході пасивного невзаємного чотириполюсника Рвх з підключеним до нього шуканим активним опором, причому значення активного опору розраховується за формулою: Re Z x  Re Z21 Рвх , Рвих а також розраховується значення реактивного опору за формулою: Im Z x  Im Z21 Рвх Рвих де ReZ21, ImZ21 - відомі значення, відповідно, активного та реактивного опорів передачі з входу на вихід пасивного невзаємного чотириполюсника без підключеного до нього шуканого повного опору. На кресленні зображено структурну схему пристрою для реалізації способу вимірювання повного опору. Пристрій для проведення вимірювань складається з генератора 1, пасивного невзаємного чотириполюсника 2 з його відомими параметрами ReZ21, ImZ21 та Kms, вимірювача потужності 3, першого комутатора 4, другого комутатора 5 та шуканого повного опору 6. При цьому перший нерухомий контакт 7 першого комутатора 4 з'єднаний з входом пасивного невзаємного чотириполюсника 2 та першим нерухомим контактом 10 другого комутатора 5, другий нерухомий контакт 9 першого комутатора 4 з'єднаний з виходом пасивного невзаємного чотириполюсника 2 та другим нерухомим контактом 12 другого комутатора 5, рухомий контакт 8 першого комутатора 4 з'єднаний з виходом генератора 1, рухомий контакт 11 другого комутатора 5 з'єднаний з входом вимірювача потужності 3. Спосіб здійснюється таким чином. В першому комутаторі 4 з'єднують контакти 7 та 8, в другому комутаторі 5 з'єднують контакти 11 та 12. В цьому режимі виконують вимірювання потужності сигналу генератора 1 на виході пасивного невзаємного чотириполюсника 2 з підключеним до нього шуканим повним опором 6 за допомогою вимірювача потужності 3. Потім в першому комутаторі 4 з'єднують контакти 8 та 9, в другому комутаторі 5 з'єднують контакти 10 та 11. В цьому режимі виконують вимірювання потужності сигналу генератора 1 на вході пасивного невзаємного чотириполюсника 2 з підключеним до нього шуканим повним опором 6 за допомогою вимірювача потужності 3. 60554 4 Розрахунок значення повного опору, який складається з активного та реактивного опорів, проводиться таким чином. Матриця повного опору пасивного невзаємного чотириполюсника 2 без шуканого опору має вигляд: Z   Z11 Z12  .   Z21 Z22  Матриця повного опору нового чотириполюсника з підключеним до пасивного невзаємного чотириполюсника 2 шуканим опором має вигляд:    Z  Z x Z12  Z x   Z11 Z12  Z   11 .     Z21  Z x Z22  Z x  Z21 Z22    Максимально досяжний коефіцієнт стійкої передачі за потужністю такого чотириполюсника визначається з виразу Z21 Z x  Z Z21  Z x Z12 Z12 21  Kms    . Z Z12  Z x Z12 1 x Z12   Якщо припустити, що то при виконанні отримаємо: Kms  умови, що Z21>>Zx>>Z12, Z21 Re 2 Z21  Im2 Z21 Z21   , Zx Zx Re2 Z x  Im2 Z x 2 або Kms  Re 2 Z21  Im2 Z21 Re 2 Z x  Im2 Z x Re2 Z x  Im2 Z x  Re 2 Z21 2 Kms Звідки маємо: Re Z21 Re Z x  K ms Im Z x  Z21 Z Z  x та 21  1 , Z12 Z12 Z12  , Im2 Z21 2 Kms . (1) Im Z 21 K ms (2) Однак, відомо, що Kms  Pвих . Рвх Підставивши (3) в (1) та (2), отримуємо формули: Re Z x  Re Z21 Im Z x  Im Z21 Pвх , Рвих Pвх , Рвих за якими розраховують значення шуканого повного опору. Спосіб, що пропонується сприяє розширенню функціональних можливостей за рахунок вимірювання реактивного опору та підвищенню точності вимірювання. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 60554 6 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601