Вимірювач clp-параметрів

ИЗМЕРИТЕЛЬ CLR -ПАРАМЕТРОВ, содержащий два входных зажима, генератор синусоидального напряжения, первый и второй операционные усилители, образцовый резистор, интегратор, формирователь прямоугольных импульсов, два фазочувствительных детектора, два фильтра нижних частот, логометр и три переключателя, причем вход операционного усилителя связан с образцовым резистором и первым входным зажимом измерителя» второй зажим которого сое* динен с общим контактом первого переключателя, информационный вход второго фазочувствительного детектора связан с входом формирователя. выход которого подключен к управляющим входам первого и второго фазочувствительных детекторов, выходы которых через соответствующие фильтры нияних частот соединены с входами логометра, о т л и ч а ю а и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и упрощения его схемы, вход формирователя и инвертирующий вход дифференциального усилителя, выполненного на базє второго операционного усилителя, подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, неинвертирующий вход дифференциального усилителя - к выходу первого операционного усилитвзг ля, к нормально замкнутому контакту ц первого и нормально разомкнутому і контакту второго переключателей, а выход - одновременно к входу иятегратора, к нормально разомкнутым контактам первого и третьего пєрєключа*телей, а также к нормально замкнутому контакту второго переключателяf общий контакт которого связан со свободным выводом образцового рези, тора, нормально замкнутый контакт третьего переключателя соединен с выходом интегратора, а общий контакт - с информационным входом пер вого фазочуветвительного детектора , U' ' •ті .4 *t 1 J061068 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров емкостных и индуктивных объектов. Известен измеритель индуктивности и добротности катушек, содержащий генератор синусоидального напряжения, преобразователь ток-напряжения, опорный усилитель в режиме дифференциатора, три фазочувствительных детектора, три фильтра нижних частот и логометр [l*| . Недостатком этого устройства является наличие активного дифференциатора, вследствие чего ограничивается возможность обеспечения устойчивой работы устройства. Извастен также универсальный измеритель емкости и проводимости конденсаторов, индуктивности и сопротивления катушек индуктивности, содержащий генератор синусоидального напряжения, первый и второй операционные усилители, образцовый резистор , интегратор, формирователь прямоугольных импульсов, два фаэочувствительных детектора, два фильтра нижних частот, логометр и три •переключателя, причем вход операционного усилителя связан с образцовым резистором и первым входным зажимом измерителя, второй зажим которого соединен1 с общим контактом первого переключателя, информационный вход второго фазочувствительного детектора связан с входом формирователя, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго фазочувствительных детекто-' ров, выходы которых через соответствующие фильтры нижних частот соединены с входами логометра [2j . 15 20 25 30 жим которого соединен с общим контактом первого переключателя, информационный вход второго Аазочувствительного детектора связан с входом формирователя, выход которого подключен к управляющим входам первого и* второго фазочувствительных детекторов, выходы которых через соответствующие фильтры нижних частот соединены с входами логометра, вход формирователя и инвертирующий вход дифференциального усилителя, выполненного на базе второго операционного усилителя, подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, неинвертирующий вход дифференциального усилителя - к выходу первого операционного усилителя, к нормально замкнутому контакту первого и нормально разомкнутому контакту второго переключателей, а выход одновременно к входу интегратора, к нормально разомкнутым контактам первого и третьего переключателей, а также к нормально замкнутому контакту второго переключателя, общий контакт которого связан со свободным выводом образцового резистора, нормально замкнутый контакт третьего переключателя соединен с выходом интегратора, а общий контакт с информационным входом первого фазочувствительного детектора. На чертеже показана схема устройства. Устройство для измерения CLR-па35 раметров содержит измеряемый элемент 1, генератор 2 синусоидального напряжения, первый операционный усилитель 3, дифференциальный усили4, образцовый резистор 5, пер40 тель 6, второй 7 и третий 8 перевый ключатели , интегратор 9, формироваНедостатком известного'устройсттель 10, первый 11 и второй 12 фава является склонность к самовозбужэочувствительные детекторы, первый дению, поскольку такой важный узел 13 и второй 14 фильтры нижних часизмерителя как преобразователь ток - 45 тот , логометр 15, первый 16 и втонапряжение работает в режиме актив рой 17 входные зажимы. ного дифференциатора при измерении Вход первого операционного усиемкостных объектов. лителя 3 связан с образцовым резистором 5 и первым входным зажимом Цель изобретения - пэвьшение 16 измерителя, второй зажим 17 котоустойчивости работы устройства и рого соединен с общчм контактом перупрощение его схемы. вого переключателя 6, выход форПоставленная цель достигается тем, мирователя 10 подключен к управляючто в измерителе CLR-параметров, щим входам первого 11 и второго 12 содержащем первый и второй входные 55 фаэочувствительных детекторов, вызажимы, генератор синусоидального ходы которых соответственно через напряжения, первый и второй операфильтры нижних частот 13 и 14 соеционные усилители, образцовый резисдинены со входом логометра 15, вытор , интегратор, формирователь пряход генератора 2 подключен к входу моугольных импульсов, два фазоформирователя 10, к информационному чувствительных детектора, два фильт- 60 входу второго фаэочувствительного рй нижних ^астот, логометр и три детектора 12 и к инвертирующему вхопереключателя, причем вход первого ду дифференциального усилителя 4, операционного усилитепя связан с неинвертирующий вход которого соеобразцовым резистором и первым входдинен с выходом первого ным ->ажимом измерителя, второй заД5 1061068 ра 12'также подается напряжение Ur , го усилителя 3, с нормально замкнутым контактом первого 6 и нормальго напряжение на его выходе но разомкнутым контактом второго 7 переключателей, а выход - одновременно с входом интегратора 9, с нормально разомкнутыми контактами где li'rl - модуль напряжения генера первого 6 и третьего 8 переключатетора 2 й? ; лей, а также с нормально замкнутым Кц>д - коэффициент передачи факонтактом второго переключателя 7, эочувствительного детекобщий контакт которого связан ,ро тора. свободным выводом образцового резис- 10 Из формул (1) и (2), считая К » 1 тора 5, нормально замкнутый кони приняв фазу напряжения генератора такт третьего переключателя 8 сое2 \Ьх\ за нулевую, т.е. динен с выходом интегратора 9 / а общий контакт - с информационным входом первого фазочувствительного де15тектора 11, измеряемый элемент 1 получают подключен к входным зажимам 16 и 17 измерителя. (5) Мм, Устройство работает следующим образом. 20 Измерение емкостных объектов производится по параллельной схеме Это напряжение прикладывается к замещения с реактивной UsC% и аквходу интегратора 9, поэтому напрятивной С* проводимостями, а инжение на его выходе ' дуктивных - по последовательной с 2 5 реактивным СОUті и активным R^ сопротивлениями. uri= j(JC0R0 При измерении емкостных объектов (6) первый и второй перэключатели 6 и 7 находятся в положении С. Первый операционный усилитель 3 работает в 30 режиме интегратора, поскольку измегде R o и С о - сопротивление и емряемый емкостной элемент 1 включен в кость элементов интегцепь обратной связи операционного ратора* 9. усилителя. При измерении реактивной составляНапряжение Ux на выходе дифферен- 35 ющей Ю С ^ измеряемого элемента 1 трециального усилителя 4 определяется тий переключатель 8 находится в повыражением». ложении Р, и на информационный вход первого фазочувствительного детектора 11 подается напряженней* , поэтому напряжение на его выходе согласно (6) где пОп и 0 г - напряжения на неинвертирующем и инвертирующем входах уси45 лителя 4,соответственно; Для измерения активной с о с т а в К - коэффициент его уси. ляющей С* измеряемого элемента 1 ления. третий переключатель 8 переводится Это напряжение через образцовый в положение А. При этом на инфоррезистор 5 подается на вход первого мационный вход первого фазочувствиоперацйбнного усилителя 3, напрятельного д е т е к т о р а 11 подается напряжение на выходе которого жение О , поэтому напряжение на его ц выходе согласно (5) і (2) где R - сопротивление образцового резистора 5. Формирователь 10 преобразует при ложенное к его входу напряжение .генератора 2 Or B синфазный меандр, поступающий на управляющие входы фа зочувствительных детекторов 11 и 12 Поскольку на информационный вход второго фаэочувствительного детекто 55 (7) При измерении индуктивных объектов 60 лервый и второй переключателе 6 и 7 находятся в положении L , и в -этом случае первый операционный усилитель 3 работает в режиме интегратора, поскольку измеряемый индуктивный элемент 1 включен на его входе. 1061068 При измерении реактивной состав_)Ь„ измеряемого элемента, тре-1 тий переключатель 8 находится в положении Р, и напряжение на выходе первого фаэочувствительного де5 тектора 11 согласно (10) Уравнение, связывающее напряжение Uoti и U*K / Д л я этого режима и з мерения имеет вид Как и прежде, на управляющие вхо00 ды фаэочувствительных детекторов 11 й 12 поступает меандр синфазный с Для измерения активной составляюпг, поэтому уравнение (8) с уче^ -Q щей R^ измеряемого элемента третий том (4) по аналогии с (5) можно запереключатель 8 переводится в поло~ писать в виде жение А, и напряжение на выходе первого фазочувствительного детектора ^1и г | (9) 11 согласно (9) 15 Напряжение на выходе интегратора 9 определяется выражением jW c oRo R lUrlIlirl. W г А 1 / L. .J 'К По сравнению с устройством-прототипом предлагаемое устройство бла(Ю) 20 годаря отсутствию активных дифференциаторов обладает повышенной помехоустойчивостью . L С /7 К II II • I 7 5 — і С р / ^ | L / 1 а г jL 1 | Р А і 1 10 г 8 г —< п т /5 15 № 1 .-ч/ Редактор Л.Веселовская " Составитель В.Стукая Техред А.Бабинец Заказ 10034/48 ^Гираж 710 Подписное » ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП " П а т е н т " , г. Ужгород, ул. Проектная, 1