Вимірювач відхилення параметрів електричних ланцюгів від еталонних величин

1 Вимірювач відхилення параметрів електричних ланцюгів від еталонних величин, який містить задавальний генератор синусоїдальної напруги сталої частоти (ЗГ), що підключається до електронного вузла, який відрізняється тим, що він складається з фазозсувної ланки на диференційному підсилювачі (ДП) та фазового детектора (ФД), перший вхід ФД підключений до виходу ЗГ, а другий вхід - до виходу ДП, до неінвертованого входу ДП підключено середню точку фазозадавального RC-ланцюга, а до інвертованого входу ДП середню точку послідовно з'єднаних резисторів, ІНШІ ВИХОДИ ЯКИХ підключені до виходу ЗГ та до виходу ДП (ланцюг негативного зворотного зв'язку), при цьому вихід ФД є виходом вимірювача 2 Вимірювач за п 1, який відрізняється тим, що фазозадавальний ланцюг виконано у вигляді резистора, один вивід якого підключений до виходу ЗГ, другий вивід - до неінвертованого входу ДП та конденсатора, один вивід якого підключено до неінвертованого входу ДП, другий вивід - до корпусу 3 Вимірювач за п 1, який відрізняється тим, що фазозадавальний ланцюг виконано у вигляді конденсатора, один вивід якого підключено до виходу ЗГ, другий вивід - до неінвертованого входу ДП та резистора, один вивід якого підключено до неінвертованого входу ДП, другий вивід - до корпусу со Корисна модель має відношення до електровимірювальної техніки і може бути використана для вимірювання параметрів електричних ланцюгів Найбільш близькими до корисної моделі, що заявляється, є вимірювачі на основі вимірювальних мостів, в яких до задавального генератора (ЗГ) підключається електронний вузол, що містить в своїй основі вимірювальний міст постійного або змінного струму Елемент з вимірювальним параметром включається в плече моста Основу процедури вимірювання складає зрівноваження моста за допомогою регулювання Наприклад, для вимірювання відхилень ємкості конденсатора С від еталонної величини С о застосовується міст змінного струму, зрівноваження якого потребує виконання двох регулювань (за абсолютною величиною та по фазі) [1] Запропоновано багато технічних рішень виконання вказаних регулювань при високій точності та малому часі вимірювання Але в певній мірі ці умови суперечні, чим обумовлена складність та громіздкість цих рішень До основи винаходу, що заявляється, покладена задача виключення процедури зрівноваження моста за рахунок переходу до фазометричного засобу вимірювання, що спрощує спосіб вимірювання та конструкцію вимірювача Для рішення поставленої задачі до виходу ЗГ підключається електронний вузол, який відрізняється тим, що він складається з фазозсувної ланки першого порядку на диференційному підсилювачі (ДП) та фазового детектора (ФД), причому перший вхід його підключений до виходу ЗГ, а другий вхід - до виходу ДП До неінвертованого входу ДП підключена середня точка фазозадавального RC-ланцюга, в склад якого входить і елемент з вимірювальним параметром До інвертованого входу ДП підключена середня точка двох послідовно з'єднаних резисторів, ІНШІ виводи яких підключені до виходу ЗГ та до виходу ДП (ланцюг негативного зворотного зв'язку) Вихідна величина вимірювача знімається з ви СО CD ID CO СП 6596 ходу ФД у вигляді напруги постійного струму На Фіг 1, Фіг 2 надані функціональні схеми вимірювача, що заявляється, в режимах вимірювання, відхилення ємкості конденсатора С від еталонної величини Со та опору резистора R від еталонної величини Ro ВІДПОВІДНО На Фіг 3, ФІГ 4 наведені нормовані характеристики вимірювача F(C), F(R) для вказаних режимів Задавальний генератор І підключений до першого входу фазового детектора 2 і до входів фазозсувної ланки 3, що містить диференційний підсилювач 8 До неінвертованого входу підсилювача 8 підключена середня точка фазозадавальної RC ланцюга 4, 5 До інвертованого входу підсилювача 8 підключена середня точка ланцюга негативного зворотного зв'язку 6 7 Вихід ланки 3 підключений до другого входу фазового детектора 2, вихід якого є виходом вимірювача Синусоїдальна напруга сталої частоти і амплітуди з виходу задавального генератора 1 надходить на перший вхід фазового детектора 2 та на входи фазозсувної ланки З Ланцюг негативного зворотного зв'язку підсилювача 8, при рівності опору резисторів 6, 7 забезпечує коефіцієнт передачі по амплітуді, який ДОРІВНЮЄ 1 ( U m i = U m 2 ) Фаза вихідної напруги ланки 3 обумовлюється фазозадавальною RC - ланцюга 4, 5, до якої входить елемент з вимірювальним параметром Ця напруга подається на другий вхід фазового детектора 2 Фазовий детектор 2 виробляє напругу постійного струму, рівнозначно залежне від величини вимірювального параметру Процедура вимірювання складається з вимірювання миттєвих значень напруги постійного струму на виході фазового детектора 2 Закон його змінення описується виразом [2] ІІфд = k U m i U m 2 СОБф ДЄ U m i , Um2 - ЭМПЛГГуДИ ВХІДНИХ НЭПруГ, Ф - фазовий зсув між вхідними напругами При фіксованих амплітудах U m i, Um2 можна вважати Ыфд = К COS