АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ДВУХПОЛЮСНИКОВ

Полезная модель относится к измерительной технике, а конкретнее к измерительным приборам мостового типа и может быть использована для измерения параметров многоэлементных двухполюсников.
Известен автоматический мост для измерения параметров конденсаторов по трехэлементной схеме замещения, содержащий генераторы длинных и коротких прямоугольных импульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, мостовую схему, включенную между выходом сумматора и общей шиной, два смежных относительно общей шины плеча которой образованы резисторами, выводы которых соединены с соответствующими входами дифференциального усилителя, а третье плечо - регулируемым двухполюсником, и блоки балансировки соответственно по активному и реактивному сопротивлению, входы которых соединены с выходом дифференциального усилителя, снабжен коммутатором, блоком измерения и микро-ЭВМ, при этом коммутатор включен в четвертое плечо мостовой схемы, один из его выходов через блок измерения соединен со входом микро-ЭВМ, а другие выходы - со входами объекта измерения, выводы блоков балансировки соответственно по активному и реактивному сопротивлениям соединены с другими соответствующими входами микро-ЭВМ, а ее выходы соединены с управляющими входами соответственно генераторов длинных и коротких прямоугольных импульсов, коммутатора и регулируемого двухполюсника [а.с. СССР 847215, МПК G01R 17/10, опубл. 12,03,79, БИ №26, «Автоматический мост для измерения параметров конденсаторов по трехэлементной схеме замещения» авторы М.М. Зинин, А.А. Кольцов].
Недостатками данного автоматического моста являются низкие функциональные возможности, в виду отсутствия возможности измерить параметры многоэлементного R, C двухполюсника.
Известен автоматический мост для измерения параметров конденсатора по трехэлементной схеме замещения, содержащий генераторы длинных и коротких прямоугольных импульсов, соединенные с входами сумматора, соединенным с четырехплечевым мостом, состоящим из коммутатора, соединенного с сумматором и объектом измерения, резисторы которого соединены с общей шиной плеча, регулируемый двухполюсник соединен с сумматором, блок измерения соединен с коммутатором, дифференциальный усилитель присоединен к измерительной диагонали моста и через блоки балансировки по активному и реактивному сопротивлениям присоединен к микро-ЭВМ, резисторы через диоды присоединены к измерительной диагонали моста, ключ присоединен параллельно регулируемому двухполюснику, присоединен через линию задержки к генератору длинных прямоугольных импульсов, объект измерения содержит активное сопротивление, включенное параллельно с последовательно включенным активным сопротивлением и емкостью, регулируемый двухполюсник содержит регулируемый резистор, включенный параллельно с последовательно включенными переменным резистором и переменным конденсатором [а.с. СССР 1629859, МПК G01R 17/10, опубл. 23,02,91, БИ №7. «Автоматический мост для измерения параметров конденсатора по трехэлементной схеме замещения» автор М.М. Зинин].
Недостатком данного технического решения является невозможность измерения параметров многоэлементной схемы замещения конденсаторов.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, путем измерения параметров многоэлементной схемы замещения конденсатора.
Технический результат достигается тем, что в автоматический мост, содержащий генератор прямоугольных импульсов, соединенный с диагональю питания четырехплечевого моста, к выходу которого присоединен блок уравновешивания, соединенный с микро-ЭВМ. которая соединена с блоком измерения, с коммутатором, который включен в плечо моста, соединенное с выходом генератора прямоугольных импульсов, коммутатор соединен с микро-ЭВМ, с регулируемым двухполюсником четырехплечевого моста, микро-ЭВМ соединена с генератором прямоугольных импульсов, согласно полезной модели в автоматический мост дополнительно введен четырехплечевой мост, с регулируемыми резисторами и конденсаторами, количество которых равно количеству емкостей и активных сопротивлений схемы замещения объекта измерения, регулируемые резисторы включены последовательно с регулируемыми конденсаторами, данные ветви соединены параллельно, образуя регулируемый двухполюсник, который включен последовательно с резистором, образуя одну ветвь четытрехплечего моста, во вторую ветвь четырехплечего моста, последовательно включен объект измерения, который выполнен из блока, в котором параллельно соединены емкости, и блок в котором последовательно соединены активные сопротивления которые, в свою очередь соединены последовательно с конденсатором и землей, объект измерения соединен с конденсатором, соединенным с землей, причем в четырехплечий мост введен резистор, который подключен к объекту измерения, в виде двухполюсника Фостера R, L типа первого рода.
Предлагаемый автоматический мост для измерения параметров многоэлементных двухполюсников позволяет расширить функциональные возможности устройства, конкретно позволяет измерить параметры схемы замещения, состоящей из параллельно соединенных емкостей и активных сопротивлений, включенных последовательно. Раздельное измерение параметров объекта измерения достигается использованием известных преобразователей. Значения измеренных параметров выставляются в регулируемом двухполюснике и затем происходит доуравновешивание моста.
На фиг. 1 - изображена принципиальная схема устройства.
На фиг. 2 изображена схема четырехплечего моста.
Автоматический мост для измерения параметров многоэлементных двухполюсников состоит из генератора прямоугольных импульсов 1, коммутатора 2, объекта измерения 3, конденсатора 4, активного сопротивления 5, регулируемого двухполюсника 6, блока уравновешивания 7, микро-ЭВМ 8, блока измерений 9, активных сопротивлений 10, 11 емкости 12, 13, регулируемые резисторы 14, 15, 16 и регулируемые конденсаторы 17, 18, 19.
Устройство работает следующим образом.
По сигналу с микро-ЭВМ 8 запускается генератор прямоугольных импульсов 1, коммутатор 2 подключает объект измерения 3 состоящий из конденсатора 4, активного сопротивления 5, регулируемого двухполюсника 6, а он в свою очередь подсоединен к блоку измерения 9, где измеряются параметры объекта измерения 3. Значения выставляются на регулируемом двухполюснике 6. Затем происходит доуравновешивание моста, с помощью использования блока уравновешивания 7.
Условие равновесия моста является следующим:
- где активные сопротивления R5, R10, R11, регулируемые резисторы R14, R16, емкости C12, C13, конденсатор C4 регулируемы конденсаторы C17, C19.
Очевидно мост имеет частотнонезависимое состояние равновесия.
Предлагаемое устройство позволяет получить достаточно точные (0,1-1%) и быстродействующие приборы для измерения параметров схем замещения емкостных объектов измерения и произвести импортозамещение.
Четырехплечий мост может быть использован для измерения параметров R, L двухполюсников, включенных последовательно с резистором, образующих ветвь данного моста.