Цифровий вимірювач clr-параметрів

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО.ПОЛЬЗОВАНИЯ СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН ЭКЗ. N» і Q * 58 (51)5 G 01 R 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ 1 (21) 4293000/21 (22) 24.08.87 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е.Б.Походыло (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1174878, кл. G 01 R 27/26, 1985. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СЇА-ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров 5-92 комплексных сопротивлений. Целью и з о б ретения является повышение точности путем исключения влияния амплитудной погрешности фазовращателя и частотной* погрешности генератора гармонического сигнала на точность измерения. Устройство содержит источник 1 гармонического сигнала, преобразователь 2 и з м е ряемого объекта в комплексное напряжение, фазовые детекторы 3 и 4, фильтры 5 и 6 нижних частот, фазовращатели 9 и 10, формирователи 7 и 11, переключатель 8 и аналого-цифровой преобразователь 12. 1 ил. 1 Л 1711586 переключателя 17. Образцовый элемент Изобретение относится к электроиз16 включен между инвертирующим входом мерительной технике и может быть исусилителя 13 и общим контактом перепользовано для измерения параметров ключателя 18. Положение С переключакомплексных сопротивлений и проводителей 17 и 18 соответствует измерению мостей емкостного и индуктивного хаемкости, а положение Ь - измерению инрактера. дуктивности. При этом переключатель 8 Целью изобретения является повышедолжен находиться в положении X. Полоние точности измерения CLR-параметров за счет исключения амплитудной 10 жение А переключателя 8 соответствует измерению активных параметров емкостпогрешности фазовращателя. ных или индуктивных объактов. На чертеже представлена схема изИзмеритель работает следующим обмерителя CLR-параметров. разом. Измеритель содерпит источник 1 гарИсточник 1 гармонического сигнала монического сигнала, подключенный к 15 вырабатывает напряжение синусоидальной нему преобразователь 2 комплексного формы определенной амплитуды из прямосопротивления (проводимости) в комугольного сигнала рабочей частоты f, плексное напряжение, имеющий информаполученного из аналого-цифрового преционный выход I и опорный выход II. К выходам I и II соответственно под- 20 образователя 12. Под воздействием поключены последовательно соединенные, лученного напряжения на входе преобрасоответственно, первый 3 и второй 4 зователя 2 на выходах I и II последнее фазочувствительные детекторы и фильтго получают пары напряжений для режиры 5 и 6 нижних частот. Управляющий мов измерения емкостных и индуктивных вход детектора 3 соединен с формиро- 25 объектов соответственно вателем 7, вход которого через переключатель 8 подключен либо к выходу фазовращателя 9, либо к выходу фазоК вращателя 10, соединенного с входом (2) •'т фазовращателя 9. Управляющий вход фа- 30 зочувствительного детектора 4 через формирователь 11 соединен с выходом (3) фазовращателя 10, входом подключенного к выходу II преобразователя 2. ВыR0 1+ходы фильтров 5 и 6 подключены соотК ветственно к измерительному и опорно- 35 му входам аналого-цифрового преобразователя 12, тактовый вход которого Ro соединен с источником 1. Преобразователь 2 комплексного со- 40 противления (проводимости) в комплексное напряжение содержит измерительный 13 и дифференциальный 14 операционные усилители, измеряемый 15 (Z*) и образцовый 16 (Ro) элементы, ключи 45 17 и 18. Причем инвертирующий вход усилителя 14 является входом преобразователя 2, его неинвертирующий вход соединен с выходом усилителя 13, нормально замкнутым и нормально разомкну-50 тым контактами ключей 17 и 18 соответственно и является выходом II преобразователя 2, Выход усилителя 14 соединен с нормально замкнутым и нормально разомкнутым контактами соответственно ключей 17 и 18 и является выходом I преобразователя 2. Измеряемый объект (15) включается между инвертирующим входом усилителя 13 и общим контактом где ^ - амплитуда напряжения на выходе источника гармонического сигнала; o ~ величина образцового резистора; ц - величина измеряемой емкости, индуктивности; * - проводимость измеряемого комплексного сопротивления; К - коэффициент передачи дифференцноиного усилителя; К о ~ коэффициент передачи измерительного усилителя. Из напряжений (2) и (4) вьщеляется активная составляющая с помошью детектора 4, управляемого сигналом типа 'меандр , Полученного формирователем 11. Из напряжений (1) и (3) аналогично детектором. 3 вьщеляется либо ре 1711586 Ф о р м у л а активная, либо активная составляющая. Следовательно, на входах аналого-цифрового преобразователя 12 получают пары напряжений JQ 15 - коэффициенты преобразования соответственно первого и второго фазовых детекторов 'и фильтра нижних 20 частот; А - коэффициент преобразования преобразователя 12. В результате интегрирования с помощью аналого-цифрового преобразователя каждой пары напряжений получают следующие выражения относительно измеряемых величин: где 30 EiR02/rf TV * K,R0 где V 35 - интервалы первого и вто-1 рого интегрирования аналого-цифрового преобразователя . Редактор Т.Юрчикова и з о б р е т е н и я ! Цифровой измеритель CLR-параметров, содержащий первый фазовращатель, источник гармонического сигнала, выход которого соединен с входом преобразователя измеряемого объекта в комплексное напряжение, первый выход которого соединен с входом второго фазовращателя и информационным входом • первого фазового детектора, выход которого чгрез первый фильтр нижних частот соединен с опорным входом, аналого-цифрового преобразователя, .информационный вход которого через второй фильтр нижних частот соединен с выходом второго фазового детектора, при этом выход второго фазовращателя через первый формирователь соединен с управляющим входом первого фазового детектора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй формирователь, включенный между управляющим входом второго фазового детектора и общим контактом переключателя, нормально замкнутый контакт которого соединен с выходом первого фазовращателя, вход которого соединен с выходом второго фазовращателя и нормально разомкнутым контактом переключателя, причем тактовый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом источника гармонического сигнала, а информационный вход второго фазового детектора соединен с вторым выходом преобразователя измеряемого объекта в комплексное напряжение. Составитель А.І'іикерун Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар Заказ 364/ДСП Тираж Подписное В К П Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101