RU2156982C1 - Device for measuring parameters of dipoles - Google Patents
Device for measuring parameters of dipoles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156982C1 RU2156982C1 RU99107029A RU99107029A RU2156982C1 RU 2156982 C1 RU2156982 C1 RU 2156982C1 RU 99107029 A RU99107029 A RU 99107029A RU 99107029 A RU99107029 A RU 99107029A RU 2156982 C1 RU2156982 C1 RU 2156982C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- resistor
- generator
- operational amplifier
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, автоматике и промышленной электронике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков. The invention relates to information and measurement technology, automation and industrial electronics and can be used to control and determine the parameters of the measurement objects, as well as physical quantities by means of parametric sensors.
Известен мостовой измеритель параметров трехэлементных двухполюсников [1], содержащий генератор трапецеидальных импульсов, емкостную мостовую цепь и нуль-индикатор с дифференциальным входом. Known bridge meter parameters of the three-element bipolar [1], containing a trapezoidal pulse generator, a capacitive bridge circuit and a zero indicator with a differential input.
Недостатком его является понижение точности за счет составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль-индикатора с дифференциальным входом. Эти входные параметры незримо вносятся в соответствующие плечи емкостной мостовой цепи. Its disadvantage is a decrease in accuracy due to the components of the error from the influence of the input capacitance and input resistance of a zero indicator with a differential input. These input parameters are invisibly entered into the corresponding arms of the capacitive bridge circuit.
Известен автоматический мост переменного тока [2], содержащий генераторы коротких и длинных импульсов, мостовую цепь, дифференциальный усилитель, два управляемых ключа и три канала преобразования сигналов с выхода мостовой цепи. Known automatic AC bridge [2], containing generators of short and long pulses, a bridge circuit, a differential amplifier, two controlled keys and three channels for converting signals from the output of the bridge circuit.
Недостатком его является усложнение схемы устройства за счет трех каналов преобразования сигналов с выхода мостовой цепи вместо одного. Its disadvantage is the complication of the device circuit due to three channels of signal conversion from the output of the bridge circuit instead of one.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа электрический мост [3], содержащий питающий генератор, мостовую цепь, одна из ветвей которой состоит из двух одинаковых последовательно включенных двухполюсников из последовательно соединенных резистора и конденсатора, относительно которых параллельно включен резистор, а другая ветвь - из двух последовательно соединенных резисторов, нуль-индикатор с дифференциальным входом. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is selected as a prototype electric bridge [3], containing a supply generator, a bridge circuit, one of the branches of which consists of two identical series-connected two-terminal from a series-connected resistor and capacitor, relative to which are parallel a resistor is turned on, and the other branch consists of two series-connected resistors, a zero indicator with a differential input.
Недостатком его является повышение погрешности измерения за счет составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль-индикатора с дифференциальным входом. Эти входные параметры незримо вносятся в соответствующие плечи мостовой цепи. Its disadvantage is the increase in measurement error due to the components of the error from the influence of the input capacitance and input resistance of a zero indicator with a differential input. These input parameters are invisibly entered into the corresponding shoulders of the bridge circuit.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль- индикатора с дифференциальным входом или дифференциального усилительного каскада. The problem to which the invention is directed is to reduce the measurement error by eliminating the components of the error from the influence of the input capacitance and input resistance of a zero indicator with a differential input or a differential amplifier stage.
Это достигается тем, что в измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор трапецеидальных импульсов, первый вывод которого заземлен и является общим для двух его выходов, измеряемый двухполюсник, в частном случае состоящий из последовательно соединенных резистора и конденсатора, относительно которых параллельно включен резистор, операционный усилитель, между инвертирующим входом которого и вторым выводом генератора, относящимся к первому его выходу, включен измеряемый двухполюсник, между неинвертирующим входом и землей включен резистор, к инвертирующему входу подключен первый вывод двухполюсника с регулируемыми элементами, состоящего из последовательно соединенных резистора и конденсатора, параллельно относительно которых включен резистор, второй вывод этого двухполюсника соединен с выходом операционного усилителя, нуль-индикатор, первый вывод которого соединен с землей и является общим для двух его входов, второй вывод, относящийся к первому входу, соединен с разделительным конденсатором, а третий вывод, относящийся ко второму входу - входу синхронизации, соединен с третьим выводом генератора, который относится ко второму его выходу - выходу синхронизации, введен двухвходовой аналоговый сумматор, первый вывод которого, общий для его входов и выхода, соединен с землей, второй вывод, относящийся к первому входу, подключен к выходу операционного усилителя, а третий вывод, относящийся ко второму входу, соединен со втором выводом генератора, выход сумматора подключен к разделительному конденсатору. This is achieved by the fact that in a bipolar parameter meter containing a trapezoidal pulse generator, the first output of which is grounded and common to its two outputs, a measured bipolar device, in the particular case consisting of a resistor and a capacitor connected in series, with respect to which a resistor and an operational amplifier are connected in parallel, between the inverting input of which and the second output of the generator related to its first output, a measured two-terminal device is connected, between the non-inverting input and ground a resistor is turned on, the first output of a two-terminal with adjustable elements is connected to the inverting input, consisting of a resistor and a capacitor connected in series, a resistor is connected in parallel, the second output of this two-terminal is connected to the output of the operational amplifier, a zero indicator, the first output of which is connected to ground and is common to its two inputs, the second output related to the first input is connected to an isolation capacitor, and the third output related to the second input is a sync input The device is connected to the third output of the generator, which relates to its second output - the synchronization output, a two-input analog adder is introduced, the first output of which, common to its inputs and output, is connected to ground, the second output related to the first input is connected to the operating output amplifier, and the third terminal related to the second input is connected to the second terminal of the generator, the output of the adder is connected to a separation capacitor.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема измерителя параметров двухполюсников. Измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 импульсов в виде прямоугольной трапеции, где первая половина его имеет плоскую вершину, а вторая - линейно изменяющееся напряжение. Один вывод генератора соединен с землей и является общим для двух его выходов. К первому выходу генератора подключен измеряемый двухполюсник из конденсатора 2 (C2), резистора 3(R3) и резистора 4(R4). Этот двухполюсник подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 5, неинвертирующий вход которого через резистор 6 подключен к земле. Между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя включен двухполюсник с регулируемыми элементами из конденсатора 7 (C7), резистора 8(R8) и резистора 9(R9). Выход этого усилителя соединен с одним из входов двухвходового аналогового сумматора 10, а к другому входу подключен первый выход генератора. Выход сумматора через разделительный конденсатор 11 соединен с первым входом нуль-индикатора 12 с несимметричным входом. Второй вход его - вход синхронизации - соединен со вторым выходом генератора - выходом синхронизации. The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the meter parameters of two-terminal devices. The two-terminal parameter meter contains a pulse generator 1 in the form of a rectangular trapezoid, where the first half has a flat top and the second half has a linearly changing voltage. One output of the generator is connected to ground and is common to its two outputs. A measured two-terminal from a capacitor 2 (C2), a resistor 3 (R3) and a resistor 4 (R4) is connected to the first output of the generator. This two-terminal device is connected to the inverting input of the operational amplifier 5, the non-inverting input of which is connected to ground through a resistor 6. Between the inverting input and the output of the operational amplifier, a two-terminal device with adjustable elements from a capacitor 7 (C7), a resistor 8 (R8), and a resistor 9 (R9) is connected. The output of this amplifier is connected to one of the inputs of the two-input analog adder 10, and the first output of the generator is connected to the other input. The output of the adder through a separation capacitor 11 is connected to the first input of the null indicator 12 with an unbalanced input. Its second input, the synchronization input, is connected to the second output of the generator, the synchronization output.
Измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. С генератора 1 подается последовательность трапецеидальных импульсов. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса конденсаторы 2 и 7 представляют собой разрыв цепи, выходное напряжение аналогового сумматора имеет плоскую вершину и зависит от соотношения между значениями сопротивлений резисторов 4 и 9. Такая ситуация будет до момента окончания плоской вершины импульса питающего генератора. Регулировкой значения сопротивления резистора 9 приводим к нулю плоскую вершину выходного импульса, выполнив первое условие уравновешивания R9-R4 = 0 (1).The bipolar parameters meter works as follows. From the generator 1 is fed a sequence of trapezoidal pulses. When the next pulse is applied after the end of the transition process, the capacitors 2 and 7 represent an open circuit, the output voltage of the analog adder has a flat top and depends on the ratio between the resistance values of the resistors 4 and 9. This situation will occur until the end of the flat peak of the pulse of the supply generator. By adjusting the resistance value of the resistor 9, we bring to zero the flat top of the output pulse by fulfilling the first balancing condition R 9 -R 4 = 0 (1).
Уравновешивание отмечаем по нуль-индикатору, в качестве которого можно использовать осциллограф. После выполнения условия (1) на участке действия линейно-изменяющегося напряжения питающего импульса выходное напряжение имеет плоскую вершину после окончания переходного процесса. Регулировкой значения емкости конденсатора 7 приводим эту плоскую вершину к нулю, отмечая это по нуль-индикатору. В результате выполняется второе условие уравновешивания C2 - C7 = 0 (2). После этого в районе начала, середины и конца питающего импульса в выходном сигнале имеются экспоненциальные всплески. Они аналогичным образом приводятся к нулю регулировкой резистора 8 и тем самым выполняется третье условие уравновешивания R8 - R3 = 0 (3). Отсчет искомых параметров берется по значениям регулируемых параметров (1), (2), (3). Схема измеряемого двухполюсника может быть и другой.We note the balancing by a null indicator, which can be used as an oscilloscope. After condition (1) is fulfilled, the output voltage has a flat peak at the end of the linearly varying voltage of the supply pulse after the end of the transition process. By adjusting the capacitance of the capacitor 7, we bring this flat top to zero, marking this with a zero indicator. As a result, the second balancing condition C 2 - C 7 = 0 (2) is satisfied. After that, in the region of the beginning, middle, and end of the supply pulse, there are exponential bursts in the output signal. They are similarly reduced to zero by adjusting the resistor 8, and thus the third balancing condition R 8 - R 3 = 0 (3) is fulfilled. The calculation of the desired parameters is taken according to the values of the adjustable parameters (1), (2), (3). The circuit of the measured bipolar may be different.
Таким образом, в данном измерителе параметров двухполюсников уменьшена погрешность измерения за счет исключения составляющих погрешности от влияния входной емкости и входного сопротивления нуль- индикатора с дифференциальным входом или дифференциального усилительного каскада, т.к. измеряемый двухполюсник здесь не шунтируется входной емкостью и входным сопротивлением электронной схемы и, соответственно, отсутствуют связанные с ними составляющие погрешности. Thus, in this two-terminal parameter meter, the measurement error is reduced by eliminating the components of the error from the influence of the input capacitance and input resistance of a zero indicator with a differential input or a differential amplifier stage, because the measured two-terminal device is not shunted by the input capacitance and input resistance of the electronic circuit and, accordingly, there are no associated error components.
При этом измеритель относится к нулевым, т.к. для отсчета искомых параметров необходимо привести к нулю информационный сигнал. Уравновешивание измерителя является раздельным зависимым. Допустима небольшая нестабильность амплитуды импульсов генератора, как и у такого нулевого измерителя, как электрический мост, ибо эта амплитуда не входит в выражения для отсчета искомых параметров (1), (2), (3). Допустима также небольшая нестабильность длительности импульсов питающего генератора и их частоты повторения. In this case, the meter refers to zero, because to count the desired parameters, it is necessary to bring the information signal to zero. Balancing the meter is separate dependent. A small instability of the amplitude of the generator pulses is admissible, as well as for such a zero meter as an electric bridge, because this amplitude is not included in the expressions for reading the desired parameters (1), (2), (3). A slight instability of the duration of the pulses of the supply generator and their repetition frequency is also acceptable.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Кнеллер В.Ю., Боровских Л.П. Определение параметров многоэлементных двухполюсников.- М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 102, рис. 2.51.Sources of information taken into account:
1. Kneller V.Yu., Borovsky L.P. Determination of the parameters of multi-element bipolar. - M.: Energoatomizdat, 1986, p. 102, fig. 2.51.
2. А.с. N 467273, МКИ G 01 R 17/10. Автоматический мост переменного тока / А.А. Чеснис. - опубл. в БИ, 1975, N 14. 2. A.S. N 467273, MKI G 01 R 17/10. Automatic AC bridge / A.A. Chesnis. - publ. in BI, 1975, N 14.
3. Передельский Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 48, рис. 2.8, схема 1 - прототип. 3. Peredelsky G.I. Switching bridge circuits. - M .: Energoatomizdat, 1988, p. 48, fig. 2.8, scheme 1 is a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107029A RU2156982C1 (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Device for measuring parameters of dipoles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99107029A RU2156982C1 (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Device for measuring parameters of dipoles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2156982C1 true RU2156982C1 (en) | 2000-09-27 |
Family
ID=20218132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99107029A RU2156982C1 (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Device for measuring parameters of dipoles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2156982C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210082C2 (en) * | 2001-08-09 | 2003-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Device determining impedance of shf two-terminal network |
| RU2310872C2 (en) * | 2005-09-12 | 2007-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method for determining parameters of multi-element bipolar circuits |
| RU2495441C2 (en) * | 2012-01-10 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring device of parameters of bipoles |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU467273A2 (en) * | 1970-11-09 | 1975-04-15 | Институт Физики Полупроводников Ан Литовской Сср | Auto AC Bridge |
| SU800899A1 (en) * | 1978-10-17 | 1981-01-30 | Ордена Ленина Институт Проблемуправления | Converter of three-element two-pole network parameters into voltage |
| SU1499268A1 (en) * | 1984-12-20 | 1989-08-07 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Converter of parameters of three-element resonant two-terminal network |
| SU1583872A1 (en) * | 1988-01-04 | 1990-08-07 | Пермский политехнический институт | Converter of parameters of capacitor to voltage |
| SU1629875A1 (en) * | 1988-07-20 | 1991-02-23 | Пензенский Политехнический Институт | Converter of complex impedance parameters |
| RU2105315C1 (en) * | 1993-06-23 | 1998-02-20 | Курский Политехнический Институт | Bridge-type meter of parameters of three-element passive one-ports |
-
1999
- 1999-03-31 RU RU99107029A patent/RU2156982C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU467273A2 (en) * | 1970-11-09 | 1975-04-15 | Институт Физики Полупроводников Ан Литовской Сср | Auto AC Bridge |
| SU800899A1 (en) * | 1978-10-17 | 1981-01-30 | Ордена Ленина Институт Проблемуправления | Converter of three-element two-pole network parameters into voltage |
| SU1499268A1 (en) * | 1984-12-20 | 1989-08-07 | Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Converter of parameters of three-element resonant two-terminal network |
| SU1583872A1 (en) * | 1988-01-04 | 1990-08-07 | Пермский политехнический институт | Converter of parameters of capacitor to voltage |
| SU1629875A1 (en) * | 1988-07-20 | 1991-02-23 | Пензенский Политехнический Институт | Converter of complex impedance parameters |
| RU2105315C1 (en) * | 1993-06-23 | 1998-02-20 | Курский Политехнический Институт | Bridge-type meter of parameters of three-element passive one-ports |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ИЛЮКОВИЧ А.М. Техника электрометрии. - М.: Энергия, 1976, с.318 и 319, рис.15-2. * |
| ПЕРЕДЕЛЬСКИЙ Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. - М.: Энергоатомиздат, 1988, с.48, рис.2.8, схема 1. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210082C2 (en) * | 2001-08-09 | 2003-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" | Device determining impedance of shf two-terminal network |
| RU2310872C2 (en) * | 2005-09-12 | 2007-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет | Method for determining parameters of multi-element bipolar circuits |
| RU2495441C2 (en) * | 2012-01-10 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring device of parameters of bipoles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5455513A (en) | System for measuring properties of materials | |
| US3530379A (en) | Capacitance measuring apparatus utilizing voltage ramps of predetermined slope | |
| SE503015C2 (en) | Method for operation identification of a measurement value converter in magnetic-inductive flow measurement and magnetic-inductive flow meter for carrying out the method | |
| JPS63241416A (en) | Method and device for measuring measurand of object to be measured | |
| RU2156982C1 (en) | Device for measuring parameters of dipoles | |
| RU2152622C1 (en) | Two-port device parameter meter | |
| RU2447452C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
| US4019136A (en) | Process and apparatus for digital indication of electric measuring and/or test values | |
| RU2284530C1 (en) | Bridge meter for measuring parameters of two-terminal networks | |
| US3629715A (en) | Digital phase synthesizer | |
| EP0706663B1 (en) | Electrical test instrument | |
| RU2434234C1 (en) | Method of determining parameters of multielement two-terminal networks and device for implementing said method | |
| RU2422838C1 (en) | Method and device to measure parameters of multiple dipoles | |
| US2886774A (en) | Vector locus plotters | |
| RU2247398C1 (en) | Two-terminal network | |
| US3229204A (en) | Phase meter calibrator | |
| GB2036982A (en) | Electrical impedance ratios | |
| RU2471197C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices | |
| RU2229141C1 (en) | Meter measuring parameters of two-terminal networks | |
| US3663955A (en) | Apparatus for detecting error direction to establish the balanced state of a bridge circuit | |
| US4719408A (en) | Apparatus for indicating proper compensation of an adjustable frequency compensation network | |
| JP2587970B2 (en) | Impedance measuring device | |
| US3295061A (en) | Measuring system having condition responsive means wherein measured and reference ampitude varying signals are converted to proportional phase displaced signals | |
| RU2326389C1 (en) | Bridge meter of bipoles parameters | |
| SU535840A1 (en) | Digital megohmmeter |