SU711481A1 - Arrangement for measuring complex resistances with three-component substitution circuit - Google Patents

Description

Максимально сократить врем  измерени  позвол ет раздельное уравновешивание . В известном устройстве раздельное уравновешивание отсутствует .Separate balancing allows maximum measurement time. In the known device the separate balancing is absent.

Цель изобретени  - сокращение времени и повышение точности измерени  параметров объектов, имеющих трехэлементную RLC-схему замещени , в виде последовательно соединенных сопротивлений и индуктивности и параллельно им подключенной емкости. Это достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  комплексных Сопротивлений с трехэлементной схемой замещени , содержащее мост, измерительное плечо и плечо сравнени  которого образованы соответственно объектомизмерени  и двум  образцовыми резисторами и образцовым регулируемым конденсатором, источник питани  и ос.циллограф, включенный в измерительную диагональ моста, введены амплитудный ограничитель, трансформатор напр жени ,избирательный нуль индикатрр и дополнительные образцовые регулируемые резистор и конденсатор , при этом источник питани  через амплитудный ограничитель подключен к первичной обмотке трансформатора напр жени , вторичные обмотки которого образуют два других плеча моста, избирательный нуль-индикатор включен параллельно осциллографу, а образцовый регулируемый конденсатор и параллельно ему включенный Т-образный четырехполюсник , образованный двум  последовательно соединенными образцовыми резисторам и параллельно соединенными образцовыми регулируемыми резистором; и конденсатором, включены в плечо сравнени .The purpose of the invention is to reduce the time and improve the accuracy of measuring the parameters of objects having a three-element RLC replacement circuit, in the form of series-connected resistances and inductances and connected in parallel with them. This is achieved by the fact that in a device for measuring complex resistances with a three-element replacement circuit containing a bridge, the measuring arm and the comparison arm of which are formed respectively by an object of measurement and two exemplary resistors and an exemplary adjustable capacitor, a power source and an oscillograph included in the bridge diagonal measurement, Amplitude limiter, voltage transformer, selective indicator indicator zero and additional model adjustable resistor and capacitor, with The volume of the power source is connected through the amplitude limiter to the primary winding of a voltage transformer, the secondary windings of which form the two other arms of the bridge, the selective zero indicator is connected parallel to the oscilloscope, and the sample adjustable capacitor and parallel to it a T-shaped quadrupole formed by two series-connected sample resistors and parallel connected exemplary adjustable resistor; and a capacitor, included in the comparison arm.

На фиг.1 изображена схема предложенного устройства; а на фиг.2 осциллограммы напр жений.Figure 1 shows a diagram of the proposed device; and in FIG. 2, waveform waveforms.

Устройство содержит источник 1 питани  {генератор гармонических колебаний) амплитудный ограничитель 2j трехобмоточный трансформатор 3 с тесной индуктивной св зью между обмотками, питающими плечи сравнени  моста, объект 4 измерени  с параметрами С4 , R4, , образцовые регули зуемые конденсаторы 5,6с емкост ми С5, Сб/ образцовые резисторы 7 , .8.. с сопротивлени ми R- и R , , образЦовый регулируемый резистор 9 с сопротивлением Ra; из6щ ательный нуль-индикатор 10, осциллограф равновеси  11.The device contains a power source 1 (harmonic oscillator) amplitude limiter 2j three-winding transformer 3 with a close inductive connection between the windings that feed the bridge comparison arms, measurement object 4 with parameters C4, R4,, exemplary adjustable capacitors 5.6 with capacitors C5, Sb / exemplary resistors 7, .8 .. with resistances R- and R, a sample adjustable resistor 9 with resistance Ra; The null indicator is 10, the oscilloscope is equilibrium 11.

Частотнонезависимое равновесие измерительного моста наступит, когда будут выполнены равенства: Ct CsFrequency-independent balance of the measuring bridge will come when the equalities are fulfilled: Ct Cs

(1) (one)

RT- RbRT-Rb

R4 ( 2) (3)R4 (2) (3)

Перед началом уровновешивани  отключают элементы 9 и 6 и выстав .л ют наибольшее АИЛИ наименьшее) знаЧение емкости. Осциллограмма питающего напр жени  и сигнала разбаланса, соответствующие началу уравновешивани  показаны на фиг.2 а,б.Before starting leveling, disconnect elements 9 and 6 and expose the highest AIL to the smallest capacitance value. An oscillogram of the supply voltage and the unbalance signal corresponding to the beginning of the balance is shown in Fig. 2 a, b.

Измен   емкость С 5 , компенсируют емкостную составл ющую тока в йзмери5 тельной диагонали. Осциллограммы,Changing capacitance C 5 compensates for the capacitive component of the current in a measuring diagonal. Oscillograms,

соответствуюгцие моменту выполнени  . равенства (1) дл  различных доброт- . ностей измер емой катушки индуктивности ((и 0,6; 1,5:5) приведены o на фиг.2 в,г,д. Таким образом, на первом этапе уравновешивани  устран етс  дифференцирующее действие емкости и выполн етс  интегрирование входного сигнала, причем чем меньше 5 сопротивление потерь катушки, тем более четко обнаруживаетс  конец операции.the corresponding execution time. equality (1) for various goodness-. of the measured inductance coil ((and 0.6; 1.5: 5) are given by o in figure 2, d, e. Thus, in the first stage of balancing the differentiating action of the capacitance is eliminated and the input signal is integrated the smaller the coil loss resistance 5, the more clearly the end of the operation is detected.

Втора  операци  уравновешивани  начинаетс  с изменени  сопротивлени  0 резистора 9 от его нулевого значени  до момента, компенсации активной составл ю чей тока в измерительной диагонали. Форма сигнала разбаланса на осциллографе в начале уравновешиr вани  и в конце при выполнении равенства (2) показана соответственно на фиг.2 е,ж.The second balancing operation begins with a change in the resistance 0 of the resistor 9 from its zero value to the moment that the active component of the current in the measuring diagonal is compensated. The waveform of the imbalance on the oscilloscope at the beginning of equilibration and at the end when equality (2) is fulfilled is shown in Fig.2, e, g, respectively.

Треть  операци  уравновешивани  осуществл етс  изменением емкости С от нулевого значени  до момента вы полнени  равенства (3). В этом случае форма колебани  на осциллографе измен етс  линь за счет уменьшени  амплитуды сигнала. Конец регулировки иллюстрирует осциллограмма на 5 фиг.2,3.The third balancing operation is performed by changing the capacitance C from zero to the time equality (3) is reached. In this case, the oscillation waveform on the oscilloscope changes the line by reducing the amplitude of the signal. The end of the adjustment illustrates the waveform in Fig. 2 5.

После трех раздельных операций достигаетс  грубый результат с двум  или трем  (в зависимости от величины абсолютного значени  0 измер емого параметра) достоверными цифрами на образцовых магазинах. Дл  обеспечени  более глубокого равновеси  и следовательно более высокой точности необходимы еще три операцииAfter three separate operations, a rough result is achieved with two or three (depending on the magnitude of the absolute value 0 of the parameter being measured) reliable figures at model stores. Three more operations are needed to provide deeper equilibrium and therefore higher accuracy.

в указанном выше пор дке. В качестве нуль-индикатора при этом используетс  высокочувствительный избирательный индикатор, например, Ф 510, настроенный на заданную частоту измерени . Уход в сторону частотнозависимого равновеси  сопровождаетс  сильным искажением формы кривой и контролируетс  по широкополосному устройству - осциллографу (фиг.. 2, и).in the above order. In this case, a highly sensitive selective indicator is used as a null indicator, for example, F 510 adjusted to a predetermined measurement frequency. The departure to the side of the frequency-dependent equilibrium is accompanied by a strong distortion of the shape of the curve and is controlled by a broadband device, an oscilloscope (Fig. 2, i).

СЭксперимент показал, что послеS-experiment showed that after

отключени  ограничител , т.е. при питании моста синусоидальным напр жением (измерени  производились на частоте 1000 Гц, равновесие моста не нарушаетс . Следовательно значени disable limiter i. when the bridge is powered by sinusoidal voltage (measurements were made at a frequency of 1000 Hz, the balance of the bridge is not disturbed. Therefore

0 R, L, С объекта измерены на заданной частоте. Как видно, предложенное устройство позвол ет раздельно уравновешивать и измер ть параметра трехэлементной RLC-схемы замещени  при0 R, L, C of the object measured at a given frequency. As can be seen, the proposed device allows to balance and measure the parameters of the three-element RLC replacement circuit separately.

5 минимальном времени, характерном5 minimum time characteristic

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для измерения комплекс- , ных сопротивлений с трехэлемэнтной схемой замещения, содержащее мост, измерительное плечо и плечо сравнения которого образованы соответственно объектом измерения и двумя образцовыми резисторами и образцовым регули- ' ^и руемым конденсатором,источник питания и осциллограф, включенный в измерительную диагональ моста, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точное!·* ти измерения, в него введены амплитудный ограничитель, трансформатор напряжения, избирательный нуль-индикатор и дополнительные образцовые ' регулиоуемые резистор и конденсатор, 20 при этом источник питания через амплитудный ограничитель подключен к первичной обмотке трансформатора напряжения, вторичные обмотки которого образуют два других плеча моста, избирательный нуль-индикатор включен параллельно осциллографу, а образцовый регулируемый конденсатор и параллельно ему включенный Т-образный четырехполюсник, образованный двумя последовательно соединенными образцовыми резисторами и параллельно соединенными образцовыми регулируемыми резистором и конденсатором, включены в плечо сравнения.A device for measuring complex, complex resistances with a three-element equivalent circuit, containing a bridge, the measuring arm and the comparison arm of which are formed respectively by the measurement object and two exemplary resistors and an exemplary adjustable ^and adjustable capacitor, a power source and an oscilloscope included in the measuring diagonal of the bridge, characterized in that, in order to reduce time and increase accurate! · * these measurements, an amplitude limiter, a voltage transformer, a selective zero indicator and additional additional exemplary adjustable resistor and capacitor, 20 while the power supply is connected through an amplitude limiter to the primary winding of the voltage transformer, the secondary windings of which form the other two shoulders of the bridge, a selective null indicator is connected in parallel with the oscilloscope, and the model adjustable capacitor and T shaped four-terminal network formed by two series-connected model resistors and parallel-connected model adjustable resistors a condenser included in the reference arm.