SU798626A1 - Method of measuring two-terminal network complex impedance component values - Google Patents
Method of measuring two-terminal network complex impedance component values Download PDFInfo
- Publication number
- SU798626A1 SU798626A1 SU762380702A SU2380702A SU798626A1 SU 798626 A1 SU798626 A1 SU 798626A1 SU 762380702 A SU762380702 A SU 762380702A SU 2380702 A SU2380702 A SU 2380702A SU 798626 A1 SU798626 A1 SU 798626A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- voltage
- measured
- circuit
- pole
- vector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к области измерения и контроля составляющих комплексного сопротивления, и может быть использовано для построения автоматических измерителей абсолютного значения любой из составляющих и для построения преобразователей абсолютного значения величин составляющих комплексного сопротивления в активные скалярные величины. Известен способ преобразования измерения абсолютного значения составляющей комплексного сопротивления с помощью неуравновешенной cxe№i, заключающийся в определении неизвестного сопротивления по разности фаз между питающим напряжением и напряжением разбаланса (1)< Однако существенным недостатком вышеуказанного способа является зависимость выходного сигнала, πρόпорционального величине измеряемой составляющей комплексного сопротивления от изменения неиэмеряемой составляющей.The invention relates to computing, and in particular to the field of measuring and monitoring the components of complex resistance, and can be used to build automatic meters of the absolute value of any of the components and to build converters of the absolute value of the values of the components of the complex resistance to active scalar values. A known method of converting the measurement of the absolute value of the component of the complex resistance using the unbalanced cxe #i, which consists in determining the unknown resistance by the phase difference between the supply voltage and the unbalance voltage (1) <However, a significant drawback of the above method is the dependence of the output signal, πρό proportional to the measured component of the complex resistance from a change in the unmeasured component.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ раздельного’ измерения активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления с помощью моста переменного -тока, при котором образцовый элемент включается последова- тельно с измеряемым комплексным сопротивлением в цепь источника питания переменного.тока [2], 'Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for separately measuring the active and reactive components of the complex resistance using an alternating current bridge, in which the reference element is connected in series with the measured complex resistance to the alternating current power supply circuit [2] , '
Недостатком данного способа является зависимость результатовThe disadvantage of this method is the dependence of the results
Ю измерения от нестабильности частоты и амплитуды напряжения источника питания, от изменения неиэмеряемой составляющей при последовательной схеме замещения измеряемого сопро15 тивления двухполюсника.Measurements on the instability of the frequency and amplitude of the voltage of the power source, on the change in the unmeasured component during a sequential equivalent circuit of the measured resistance of a two-terminal device.
Цель изобретения -повышение точности измерения путем исключения влияния изменения частоты и амплитуды напряжения источника питания и изменения неиэмеряемой составляющей при последовательной схеме замещения измеряемого сопротивления и повышение быстродействия путем измерения второй составляющей иссле25 дуемого двухполюсника.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of changes in the frequency and amplitude of the voltage of the power source and changes in the unmeasured component in a sequential equivalent circuit of the measured resistance and to increase speed by measuring the second component of the studied two-terminal device.
Указанная цель достигается тем,. . что при измерении величин составляющих комплексного сопротивления двухполюсника выбирают тип проводимости 30 образцового сопротивления двухпо3 люсника однородным типу проводимости измеряемой составляющей исследуемого двухполюсника, формируют сигнал, пропорциональный проекции вектора напряжения, снимаемого с исследуемого двухполюсника на вектор напряжения с образцового двухполюсника, определяют отношение этого сигнала к ψ - фазовый сдвиг вектора падения напряжения на обраэцовом (измеряемом) двухполюснике относительно вектора падения напряжения на измеряемом (образцовом) двухполюснике.The specified goal is achieved by. . that when measuring the values of the components of the complex resistance of a two-terminal device, select the conductivity type 30 of the standard resistance of the two-terminal device to be homogeneous to the type of conductivity of the measured component of the studied two-terminal device, form a signal proportional to the projection of the voltage vector taken from the studied two-terminal device to the voltage vector from the model two-terminal device, determine the ratio of this signal to ψ - phase shift of the voltage drop vector at the obrazetsovy (measured) two-terminal network relative to the vector of stresses on the measured (exemplary) two-terminal network.
амплитудному Значению напряжения на образцовом двухполюснике, по значению которого судят о величине измеряемой составляющей.the amplitude value of the voltage at the exemplary bipolar, the value of which is judged on the value of the measured component.
Кроме того, повышение быстродействия измерения обеих составляющих, осуществляемое за счет одновременного измерения второй составляющей исследуемого двухполюсника, достигается тем, что фазу вектора напряжения , снимаемого с образцового двухполюсника, поворачивают на т Я/12, формируют сигнал, пропорциональный проекции вектора напряжения, снимаемого с исследуемого двухполюсника на повернутый вектор напряжения, определяют отношение этого сигнала к амплитудному значению напряжения на образцовом двухполюснике.In addition, the increase in the measurement performance of both components, carried out by simultaneously measuring the second component of the studied two-terminal network, is achieved by the fact that the phase of the voltage vector taken from the model two-terminal network is rotated by t I / 12, a signal is generated proportional to the projection of the voltage vector taken from the studied two-terminal to the rotated voltage vector, determine the ratio of this signal to the amplitude value of the voltage at the exemplary two-terminal.
На фиг. 1 изображена структурная схема устройства измерения величин составляющих комплексного сопротивления двухполюсника, реализующего способ.In FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring the values of the components of the complex resistance of a two-terminal device that implements the method.
На фиг. 2 представлены четыре вида измерительных цепей для последовательной схемы замещения комплексного двухполюсника и две круговые диаграммы - одна для цепей вида A-В, другая для цепей С-Д, где ab - вектор напряжения питания _ измерительной цепи;In FIG. Figure 2 shows four types of measuring circuits for a sequential equivalent circuit of a complex two-terminal circuit and two pie charts - one for circuits of type AB, the other for circuits CD, where ab is the vector of supply voltage _ of the measuring circuit;
ас - вектор падения напряжения , снимаемого с образцового двухполюсника при последовательной схеме замещения;as is the vector of the voltage drop taken from the exemplary two-terminal with a sequential equivalent circuit;
Бс - вектор падения напряжения, снимаемого с измеряемого комплексного двухполюсника при последовательной схеме замещения;BS is the vector of the voltage drop taken from the measured complex two-terminal network with a sequential equivalent circuit;
С ,СИ ,С2~ положения потенциальной ° точки С, соответствующей вершине измерительной цепи при определенных значениях образцового и измеряемого комплексного двухполюсников ;С, С И , С 2 ~ position of potential ° point С, corresponding to the top of the measuring circuit at certain values of the model and measured complex two-terminal networks;
траектории перемещения по’ тенциальной точки С при изменении параметров измерительной цепи в обобщенных обозначениях;trajectory of movement along ’potential point C when changing the parameters of the measuring circuit in the generalized notation;
φ - фазовый сдвиг вектора падения напряжения на образцовом (измеряемом^ двухпо- люснике относительно вектора напряжения питания;φ is the phase shift of the voltage drop vector at the model (measured ^ two-terminal network relative to the supply voltage vector;
С другой стороны, из анализа уравнения окружности в полярных координатах можно записать, что езк'On the other hand, from the analysis of the equation of the circle in polar coordinates, we can write that
Подставив уравнения (5) в уравнения (3) и (4), получим (5) (б) и (6)Substituting equations (5) into equations (3) and (4), we obtain (5) (b) and (6)
(13) (14)(13) (14)
Аналогично ab-sinM1 = nb, где nb = be -sin Ψ.Similarly, ab-sinM 1 = nb, where nb = be -sin Ψ.
Тогда в соответствии с выражениями (11), (12) и (13), (14) перепишем уравнения (7) и (8) в следующем виде:Then, in accordance with expressions (11), (12) and (13), (14), we rewrite equations (7) and (8) in the following form:
toe cos Ч» ас _ t>c sin Ψ ~<£~' асtoe cos H »ac _t> c sin Ψ ~ <£ ~ 'ac
--МГ.--MG.
(15) (16)(15) (16)
Уравнения (15), (16) справедливы как длй последовательной схемы замещения комплексного двухполюсника, 55 так и для параллельной схемы замещения с той лишь разницей, что при параллельной схеме замещения измеряемого двухполюсника необходимо поменять местами в измерительной 4Q цепи образцовый и измеряемый двухполюсники, а параметры d , β> , γ имеют размерность проводимостей. Анализируя.круговые диаграммы, представленные на фиг, 2, можно заметить, что при изменении одной из измеряемых составляющих комплексного двухполюсника, например, γ точка Со переместится в точку С^, а точка η по окружности 'Уи в точку п^, тогда коэффициент гомотетии будет равен в то же время при изменении β точка Со переместится по окружности р>с в точку С^, а η по окружности Ти в и коэффициент гомотетии, равныйEquations (15), (16) are valid both for a sequential equivalent circuit of a complex two-terminal network, 55 and for a parallel equivalent circuit, with the only difference being that in a parallel equivalent circuit of a measured two-terminal network, it is necessary to interchange the model and measured two-terminal networks in the 4Q measuring circuit, and the parameters d, β>, γ have the conductivity dimension. Analyzing the circle diagrams shown in Fig. 2, one can notice that when one of the measured components of the complex two-terminal network changes, for example, γ the point C о moves to the point C ^, and the point η along the circle 'Vy to the point n ^, then the coefficient homothety will be equal at the same time when changing the β point C will move about the circumferential p> c ^ to point C, and T η of a circle and the homothetic coefficient equal
I Следовательно результат измерения ’по одной из измеряемых составляющих не зависит от величины и изменения другой измеряемой составляющей комплексного двухполюсника.I Therefore, the measurement result ’for one of the measured components does not depend on the magnitude and change of the other measured component of the complex two-terminal device.
Аналогичные рассуждения можно провести и для изменения другой измеряемой составляющей.Similar considerations can be made to change another measurable component.
Величины K-j- и Кр не зависят от изменения напряжения питания измерительной цепи, так как с увеличением (уменьшением) напряжения питания измерительной цепи коэффициенты гомотетии для семейства окружностей γ и β остаются величиной постоянной ввиду того, что пропорционально увеличивается (уменьшается) падение напряжения на образцовом двухполюснике . .The values of Kj- and Кр are independent of the change in the supply voltage of the measuring circuit, since with increasing (decreasing) the supply voltage of the measuring circuit, the homothety coefficients for the family of circles γ and β remain constant due to the fact that the voltage drop proportionally increases (decreases) on the model bipolar . .
Величина Κγ не зависит от девиации частоты напряжения питания, так как с увеличением (уменьшением) частоты питания коэффициент гомотетии остается величиной постоянной ввиду того, что при изменении частоты питания изменяется емкостное (индуктивное) сопротивление одной из измеряемых составляющих, что влечет за собой изменение фазы и величины падений напряжений на образцовом и измеряемом двухполюснике (положение точки Сл табл,1), г .· и ; * постоянным.The value Κγ does not depend on the deviation of the frequency of the supply voltage, since with an increase (decrease) in the supply frequency, the homothety coefficient remains constant due to the fact that when the supply frequency changes, the capacitive (inductive) resistance of one of the measured components changes, which entails a phase change and the magnitude of the voltage drops on the exemplary and measured two-terminal network (position of the point Сл tab, 1), g · and; * permanent.
Устройство содержит (фиг. 1) генератор синусоидального напряжения 1, измерительную цепь 2, составленную из последовательно соединенных образцового двухполюсника 3 и измеряемого двухполюсника 4, блоки 5 и 6 согласования, функциональный преобразователь 7. Функциональный преобразователь 7 состоит из. фазочувствительных выпрямителей 8 и 9 , фазовращателя 10 и блоков 11 и 12. деления. .The device comprises (Fig. 1) a sinusoidal voltage generator 1, a measuring circuit 2, composed of a series-connected reference two-terminal 3 and a measured two-terminal 4, matching units 5 and 6, a functional converter 7. The functional converter 7 consists of. phase-sensitive rectifiers 8 and 9, phase shifter 10 and blocks 11 and 12. division. .
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Напряжение иаС, снимаемое, например, при последовательной схеме замещения, с образцового двухполюсника 3, через блок 5 согласования поступает одновременно на опорный вход фазочувствительного выпрямителя 8, первые входы блоков 11 и 12 деления и через фазовращатель 10 на опорный вход фазочувствительного выпрямителя 9.The voltage and AC , removed, for example, with a serial equivalent circuit, from the exemplary two-terminal 3, through the matching unit 5 simultaneously enters the reference input of the phase-sensitive rectifier 8, the first inputs of the division blocks 11 and 12 and through the phase shifter 10 to the reference input of the phase-sensitive rectifier 9.
Напряжение U^c , снимаемое, например, при последовательной схеме замещения с измеряемого комплексного двухполюсника 4, через блок 6 согласования подается одновременно на информационные входы фазочувствительных выпрямителей 8 и 9 функционального преобразователя 7, С выхода фазочувствительного выпрямителя 8 сигнал, пропорциональный U^ccosψ , поступает на второй вход блока- 11 деления, а с выхода фазочувствительного выпрямителя 9 - пропорциональный и^с sinkV на второй вход блока 12 деления. На выходе блока 11 деления получают сигналы, пропорциональные составляющей комплексного двухполюсника, однородной образцовому двухполюснику, а на выходе блока 12 деления - неоднородной образцовому двухполюснику.Для получения значения об абсолютной величине составляющей комплексного двухполюсника необходимо произвести умножение величины числового значения образцового двухполюсника на величину числового значения, получаемого с выхода блока деления (с учетом коэффициента передачи блока деления) ,The voltage U ^ c , removed, for example, with a serial equivalent circuit from the measured complex two-terminal 4, is supplied through the matching unit 6 simultaneously to the information inputs of the phase-sensitive rectifiers 8 and 9 of the functional converter 7, From the output of the phase-sensitive rectifier 8, a signal proportional to U ^ c cosψ, arrives at the second input of the division block 11, and from the output of the phase-sensitive rectifier 9 is proportional and ^ s sin k V to the second input of the division block 12. At the output of the division unit 11, signals proportional to the complex bipolar component homogeneous to the exemplary bipolar are received, and at the output of the division block 12, it is non-uniform to the exemplary bipolar. received from the output of the division block (taking into account the transfer coefficient of the division block),
Использование предлагаемого способа измерения величин составляющих комплексного двухполюсника обеспечивает по сравнению с известными способами высокую точность и высокое быстродействие, что позволяет использовать разработанные на основе данного способа устройства в системах автоматизированного контроля и управления технологическим процессом.Using the proposed method for measuring the values of the components of a complex two-terminal network provides high accuracy and high speed compared to the known methods, which allows the use of devices developed on the basis of this method in automated process control and process control systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762380702A SU798626A1 (en) | 1976-07-07 | 1976-07-07 | Method of measuring two-terminal network complex impedance component values |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762380702A SU798626A1 (en) | 1976-07-07 | 1976-07-07 | Method of measuring two-terminal network complex impedance component values |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU798626A1 true SU798626A1 (en) | 1981-01-23 |
Family
ID=20668633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762380702A SU798626A1 (en) | 1976-07-07 | 1976-07-07 | Method of measuring two-terminal network complex impedance component values |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU798626A1 (en) |
-
1976
- 1976-07-07 SU SU762380702A patent/SU798626A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106324356B (en) | Precise alternating current resistance measuring instrument and measuring method thereof | |
JPS63243767A (en) | Method and apparatus for measuring conductivity from which effect of polarization is removed | |
SU798626A1 (en) | Method of measuring two-terminal network complex impedance component values | |
CN114137470A (en) | Bandwidth testing device and measuring method thereof | |
SU962818A2 (en) | Method of measuring the values of the components of imedance of two-terminal network | |
RU2695025C1 (en) | Two-probe method of measuring phase shifts of distributed rc-structure | |
Raven et al. | New approaches to the direct measurement of capacitance | |
CN106990290A (en) | Impedance measurement new method | |
SU947771A1 (en) | Device for tolerance checking of one of the components of two-terminal network measured complex resistance (conductivity) | |
SU824067A1 (en) | Digital ac bridge | |
RU2120623C1 (en) | Capacitance proximate moisture meter | |
RU2695030C1 (en) | Device for double-probe measurement of phase shifts of distributed rc-structure | |
SU892316A1 (en) | Method of tolerange checking of a component of two terminal network measured complex impedance (admittance) | |
SU873134A1 (en) | Ac digital bridge | |
SU69367A2 (en) | Bridge for measuring impedances in absolute value and angle | |
SU819745A1 (en) | Method of measuring component values of two-terminal network complex resistance | |
SU1020775A1 (en) | Electrical conductivity measuring device | |
SU789764A1 (en) | A.c. digital bridge | |
SU834634A1 (en) | Complex magnetic permeability measuring method | |
SU855553A1 (en) | Method of determination of field effect relaxation time | |
SU983525A2 (en) | Two-frequency eddy current thickness meter | |
SU1262400A1 (en) | Method for phase-sensitive measurement of voltage | |
SU840744A1 (en) | Device for measuring relative variation of parameters of complex resistance | |
SU373665A1 (en) | DEVICE FOR MONITORING SOURCE PARAMETERS | |
SU1644041A1 (en) | Method for determination of irregularity of distribution of currents in group of parallel thyratron branches |