SU490042A1 - Device for measuring complex impedances - Google Patents

Description

Устройство относитс  к электроизмерительпой технике и служит дл  измерени  параметров комплексных сопротивлений.The device relates to an electrical measuring technique and serves to measure the parameters of complex resistances.

Известны устройства дл  измерени  комплексных сопротивлений, содержащие источник переменного напр жени , дифференпиальный усилитель, два фазовых детектора и мостовую схему Максвелла-Вина, состо щую из двух трехэлементных ветвей с активными уравновешивающими параметрами, одна из которых содержит измер емый объект и посто нный образцовый резистор.Apparatus for measuring complex resistances are known, comprising a source of alternating voltage, a differential amplifier, two phase detectors and a Maxwell-Wien bridge circuit consisting of two three-element branches with active balancing parameters, one of which contains a measured object and a constant reference resistor.

Недостатком этих устройств  вл етс  то, что линии уравиовещивани  представл ют собой окружности, из-за чего возникает взаимосв зь между контурами уравновешивани , привод ща  к удлинению процесса измерени .The disadvantage of these devices is that the equilibration lines are circles, which cause interconnection between the equilibration circuits, resulting in a lengthening of the measurement process.

Целью насто щего изобретени   вл етс  ускорение процесса измерени  и обеспечение раздельного уравновешивани .The purpose of the present invention is to accelerate the measurement process and provide a separate equilibration.

Поставленна  цель достигаетс  благодар  тому, что известное устройство снабжено двум  операционными усилител ми, входы которых соединены с верщинами трехэлементных ветвей, а выходы - с концами этих же ветвей , последние из которых через диффереициальный усилитель подсоединены к входам двух фазовых детекторов, управл ющих уравновешивающими параметрами.This goal is achieved due to the fact that the known device is equipped with two operational amplifiers, the inputs of which are connected to the vertices of three-element branches, and the outputs are connected to the ends of the same branches, the last of which are connected to the inputs of two phase detectors that control the balancing parameters.

На фиг. и 2 представлены схемы устройства .FIG. and 2 shows the device diagrams.

Оно имеет мостовые схемы Максвелла-Вина , состо щие из трехэлементных ветвей (ио два плеча в ) С., Rx (Lx, Rx и , R.i (R.;) и RS, источник питани  U с заземленной точкой, операционные усилители 1, 2, дифференциальный усилитель 3, фазовые детекторы 4, 5 с сигнальными в.ходами. ВходыIt has Maxwell-Vin bridge circuits consisting of three-element branches (io two arms c) C., Rx (Lx, Rx and, Ri (R .;) and RS, power supply U with a grounded point, operational amplifiers 1, 2 , differential amplifier 3, phase detectors 4, 5 with signal in. inputs. Inputs

операционных усн.тителей 1 и 2 соединены с соответствующими вершинами двух ветвей, а выходы - с точками а и fe (концы ветвей), которые подключены к входам дифференциального усилител  3, а его выход подведен кoperating actuators 1 and 2 are connected to the corresponding vertices of the two branches, and the outputs are connected with the points a and fe (the ends of the branches), which are connected to the inputs of the differential amplifier 3, and its output is connected to

сигнальным входам фазовых детекторов 4 и 5. Детекторы имеют также входы, на которые подаютс  соответствующие опорные напр жени  (одним из них  вл етс  напр жение питани , а другим - напр жение, снимаемое сThe signal inputs of the phase detectors 4 and 5. The detectors also have inputs to which the corresponding reference voltages are supplied (one of them is the supply voltage and the other is the voltage taken from

точки а). По сигналам с выходов фазовы.х детекторов производитс  управление процессом уравновещивани .points a). The signals from the outputs of the phase detectors are controlled by the balancing process.

На фиг. 3 и 4 показаны линии уравновещивааи  дл  схем, изображенных на фиг. 1 и 2FIG. 3 and 4 show balancing lines for the circuits shown in FIG. 1 and 2

octiTiCTCTBOHHO.octiTiCTCTBOHHO.

Устройство работает следуюпщм образом. Равновесие схемы (фиг. 1) соответствует значени м С 2; tg б 0,5 (точка а на фиг. 3). Установив предварительно R.; соответственно значению tg б О (фиг. 3), первойThe device works as follows. The equilibrium of the circuit (Fig. 1) corresponds to the values of C 2; tg b 0.5 (point a in Fig. 3). By installing pre-R .; according to the value of tg b O (Fig. 3), the first

регулировкой параметра уравновешивани  по реактивной составл ющей (R) достигаетс  точка b независимо от того, какой указатель используемс  - амплитудный или фазовый. В ерв 1случае минимум напр жени  неравHOTecff /ab ) зафиксируетс  в точке Ь, во втором случае в этой точке произойдет изменение знака фазы напр жени  неравновеси  относительно онорного (. После этого производитс  регулировка параметра уравновешивани  но активной составл ющей (R) н напр жение Uab доводитс  до минимума нри амплитудном указателе (точка b совпадает с точкой а), а при фазовом - произойдет изменение знака фазы напр жени  Uab при переходе точки Ь через точку а относительно опорного напр жени , в качестве которого в этом случае используетс  напр жение, снимаемое с выхода онерационного усилител  1. Схемы (фиг. 1, 2) пригодны дл  автоматнческих мостов и мостов с ручным уравновешиванием . В нервом случае сигналы с выходов фазовых детекторов нодаютс  на устройство управлени  параметрами уравновешивани  (на фиг. 1 и 2 не ноказано), во втором случае - на визуальный фазочувствительный указате;1ь.By adjusting the equilibration parameter over the reactive component (R), point b is reached, regardless of whether the pointer is used — amplitude or phase. In the first case, the minimum of the voltage HOTecff / ab is fixed at point b, in the second case the change of the sign of the phase of the non-equilibrium voltage relative to the onor will occur at this point (. After that, the balanced component (R) is adjusted and the voltage Uab is adjusted to the minimum at the amplitude indicator (point b coincides with point a), and at phase - change the sign of the voltage phase Uab when the point b passes through point a relative to the reference voltage, which in this case is the voltage taken from the output of the power-assisted amplifier 1. The circuits (Figs 1, 2) are suitable for auto-bridges and bridges with manual balancing. In the nerve case, the signals from the outputs of the phase detectors are connected to the balance parameter control unit (Figs. 1 and 2). not shown), in the second case - to a visual phase-sensitive pointer; 1b.

Схемы (фиг. , 2) позвол ют производить регулировку обоими параметрами уравновешивани  одповременно, что ускор ет пропесс из.мерени .The diagrams (Fig. 2) allow adjustment by both balancing parameters at the same time, which speeds up the measurement process.

П р е д м е т и з о б р е т е н и  PRIORITY AREA

Устройство дл  измерени  комплексных сопротивлении , содержащее источник переменного напр жени , дифференциальный усилитель , два фазовых детектора и мостовую схему Максвелла-Вина, состо щую из двух трехэлемеитных ветвей с активными уравновешиваюи1имн параметрами, одиа из которых содержит измер емый объект и посто нный образцовый резистор, о т л и ч а ю nj, е е с   тем, что, с целью ускорени  процесса измерени  и обеспечени  раздельного уравиовешивани , опо снабжено двум  операционными усилител ми, входы которых соединены с вершинами трехэлементных ветвей, а выходы - с концамн этих же ветвей, носледние из которых через диффереицнальный усилитель подсоединены к входам двух фазовых детекторов, унравл ющих уравновешивающими параметр а м и.A device for measuring complex impedances, containing an alternating voltage source, a differential amplifier, two phase detectors and a Maxwell-Vin bridge circuit consisting of two three-elemiteite branches with active balancing parameters, one of which contains a measured object and a constant reference resistor, t l and nj, e e so that, in order to speed up the measurement process and ensure separate balancing, it is equipped with two operational amplifiers whose inputs are connected to the vertices t ehelementnyh branches and outputs - kontsamn with the same branches of which noslednie through differeitsnalny amplifier connected to the inputs of two phase detectors, unravl guides and the balancing parameter m u.

О 0,1 0,1 0,3 0, 0,5O 0.1 0.1 0.3 0, 0.5

фиг.22

to5(Rif-irar) to5 (Rif-irar)

иг.Зig.Z

//

,4,four