SU731397A1 - Устройство дл измерени внутреннего сопротивлени генератора тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения и контроля внутреннего сопротивления и выходного тока генератора тока, а также для измерения сопротивления резисторов.

Известно устройство для измерения внутреннего сопротивления активного двухполюсника, содержащее исследуемый активный двухполюсник, генератор переменного напряжения, два фильтра, ключ, нагрузочные и вычислительное устройство, резисторы [1].

Известное устройство сложно, так как согласно алгоритму его работы оно должно выполнять операции алгебраического сложения и деления аналоговых сигналов. Также точность известного устройства ограничена точностью применяемого ключа аналогового сигнала.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения внутреннего сопротивления генератора тока, содержащее генератор переменного напряжения, введены трансформатор, преобразователь тока в напряжение, усилитель переменного напряжения, преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок сравнения с источником опорного напряжения, управляемый дели тель и разделительный конденсатор, причем один вход устройства подключен через вторичную обмотку трансформатора к инверсному входу преобразователя тока в 5 напряжение, выполненном на операционном усилителе, выход которого через последовательно соединенные разделительный конденсатор, усилитель переменного напряжения, преобразователь переменного напряжения в постоянное, блок сравнения подключен к управляющему входу управляемого делителя, вход которого подключен к генератору переменного напряжения, а его выход — к выходной клемме устройства и через первичную обмотку трансформатора — к другому входу устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения внутреннего сопротивления генератора тока.

Чертеж содержит генератор тока 1, трансформатор 2, преобразователь ток-напряжение, собранный на операционном усилителе 3 и масштабном резисторе 4. Выход операционного усилителя подсоединен к клемме 5, напряжение на которой пропорционально выходному току поверяемого генератора тока. Устройство содержит также разделительный конденсатор 6, усилитель переменного напряжения 7, преобразователь переменного напряжения в посто янное 8, устройство сравнения 9, один из входов которого подсоединен к клемме 10 источника опорного напряжения, управляемый делитель 11 напряжения, генератор 12 переменного напряжения, выходную клемму устройства 13, амплитуда переменного напряжения на которой пропорциональна внутреннему сопротивлению поверяемого генератора тока.

Устройство для измерения внутреннего сопротивления генератора тока работает следующим образом.

Часть выходного напряжения генератора 12 с выхода управляемого делителя 11 поступает на первичную обмотку трансформатора 2. При условии, что коэффициент передачи трансформатора равен, например, единице, переменная составляющая напряжения на выходе операционного усилителя 3 будет равна

U - ^U -- <7 ^U ТР' откуда ₇ _

U, ’ где /?4 — сопротивление масштабного резистора 4;

U — напряжение на первичной обмотке трансформатора 2.

Напряжение стабилизируется при помощи системы автоматического регулирования, состоящей из усилителя 7, преобразователя 8, устройства сравнения 9 и управляемого делителя 11. При достаточно большом коэффициенте усиления системы напряжение U „ будет определяться только величиной опорного напряжения, поступающего на второй вход устройства сравнения 9 с клеммы 10. Исходя из этого можно записать

X BU ⁼ X- ' И тр где К — коэффициент пропорциональности, „ В, равный у-

Таким образом, переменное напряжение на первичной обмотке трансформатора 2, следовательно и на клемме 13, пропорционально выходному сопротивлению поверяемого генератора тока. Если вместо генератора тока на вход устройства подключить резистор, то работа устройства не изменит ся и напряжение на клемме 13 будет пропорционально величине сопротивления резистора и может быть измерено вольтметром, проградуированным в единицах сопротивления.

Поставленная составляющая напряжения на выходе операционного усилителя, следовательно и на клемме 5, равна р . F _{= R},_t .

^З.Ч где /_г — выходной ток генератора тока.

Таким образом, постоянная составляющая на клемме 5 пропорциональна выходному току поверяемого генератора тока.

Предложенное устройство проще устройства, описанного в прототипе, так как в нем нет операции алгебраического сложения и деления аналоговых сигналов, а также отсутствует ключ аналогового сигнала, который ограничивает точность измерений.

Claims (2)

1.  нное 8, устройство сравнени  9, один из входов которого подсоединен к клемме 10 источника опорного напр жени , управл емый делитель // напр жени , генератор 12 переменного напр жени  выходную клемму устройства 13, амплитуда переменного напр жен 1  на которой пропорциональна внутреннему сопротивлению повер емого генератора то.ка. Устройство дл  измерени  внутреннего сопротивлени  генератора тока работает следуюндим образом. Часть выходного напр жени  генератора 12 с выхода управл емого делител  // поступает на первичную обмотку трансфор (матора 2. При условии, что коэффициент передачи траисформатора равен, например, единице, переменна  составл юща  напр жени  на выходе операционного усилител  3 будет равна откуда 7 -. - - иГ где - сопротивление масштабного резистора 4; и - напр жение на первичной обмотке трансформатора
2. 2. Напр жение стабилизируетс  при помощи системы автоматического регулировани , состо щей из усилител  7, преобразовател  8, устройства сравнени  9 и унравл емого делител  //. При достаточно большом коэффициенте усилени  системы напр жение U будет определ тьс  только величиной опоркого напр жени , поступающего на второй вход устройства сравнени  9 с клеммы 10. Исход  из этого можно записать ZB,, -f/rp где К - коэффнциент пропорциональности, равный Таким образом, переменное напр жение на первичной обмотке трансформатора 2, следовательно и на клемме J3, пропорционально выходному сопротивлению новер емого генератора тока. Если вместо генератора тока на вход устройства подключить резистор, то работа устройства не изменитс  и напр жение на клемме 13 будет пропорционально величине сопротивлени  резистора и может быть измерено вольтметром , нроградуированным в единицах сопротивлени . Поставленна  составл юща  напр жени  на выходе операционного усилител , следовательно и на клемме 5, равна 1 п т , , - Jr, где /г - выходной ток генератора тока. Таким образом, посто нна  составл юща  на клемме 5 пропорциональна выходному току повер емого генератора тока. Предложенное устройство проще устройства , описанного в прототипе, так как в нем пет операции алгебраического сложени  и делени  аналоговых сигналов, а также отсутствует аналогового сигнала, который ограничивает точность измерений. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  внутреннего сопротивлени  генератора тока, содержащее генератор переменного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью его упрощени  и повышени  точности измерени , в него введены трансформатор, преобразователь тока в напр жение, усилитель переменного напр жени , преобразователь переменного напр жени  в посто нное, блок сравнени  с источником опорного напр жени , управл емый делитель и разделительный конденсатор, причем один вход устройства подключен через вторичную обмотку трансформатора к инверсному входу преобразовател  тока в напр жение, выполненном на операционном усилителе, выход которого через последовательно соединенные разделительный конденсатор, усилитель переменного напр жени , преобразователь переменного напр жени  в посто нное , блок сравнени  подключен к управл ющему входу управл емого делител , вход которого подключен к генератору переменного напр жени , а его выход - к выходной клемме устройства и через первичную обмотку трансформатора - к другому входу устройства. Источник информации, прин тый во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 464868, кл. G 01 R 27/02, 08.0-5.73.