RU2152622C1 - Two-port device parameter meter - Google Patents
Two-port device parameter meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152622C1 RU2152622C1 RU99101279A RU99101279A RU2152622C1 RU 2152622 C1 RU2152622 C1 RU 2152622C1 RU 99101279 A RU99101279 A RU 99101279A RU 99101279 A RU99101279 A RU 99101279A RU 2152622 C1 RU2152622 C1 RU 2152622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- terminal
- lead
- common
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике, промышленной электронике, автоматике и может быть использовано для контроля и определения параметров объектов измерения, а также физических величин посредством параметрических датчиков. The invention relates to information-measuring equipment, industrial electronics, automation and can be used to control and determine the parameters of measurement objects, as well as physical quantities by means of parametric sensors.
Известен емкостной электрический мост [1], содержащий генератор трапецеидальных импульсов, мостовую цепь и нуль-индикатор с дифференциальным входом. Known capacitive electric bridge [1], containing a trapezoidal pulse generator, a bridge circuit and a zero indicator with a differential input.
Недостатком его является понижение точности за счет составляющей погрешности от влияния синфазного сигнала дифференциального усилителя, входящего в нуль-индикатор. Its disadvantage is a decrease in accuracy due to a component of the error from the influence of the common-mode signal of the differential amplifier included in the zero indicator.
Известен электрический мост переменного тока [2], содержащий генератор импульсов прямоугольной формы, мостовую цепь, два усилителя напряжения неравновесия, на входе одного из них включена интегрирующая цепочка, а на входе второго - схема расширения пикообразных импульсов, визуальный нуль-индикатор. A known AC electric bridge [2], containing a rectangular pulse generator, a bridge circuit, two nonequilibrium voltage amplifiers, an integrating circuit is included at the input of one of them, and a peak-like pulse expansion circuit, a visual null indicator at the input of the second.
Недостатком его является усложнение схемы устройства за счет двух каналов преобразования сигналов с выхода мостовой цепи вместо одного. Its disadvantage is the complication of the device circuit due to two 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 мост для измерения параметров трехэлементных нерезонансных двухполюсников, содержащий генератор прямоугольных импульсов, измерительную схему, два аналоговых сумматора, два ключа, линию задержки, нуль-индикатор и индикатор для определения экспоненциальной формы напряжения [3]. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is the selected bridge as a prototype for measuring the parameters of three-element non-resonant two-terminal devices, containing a rectangular pulse generator, a measuring circuit, two analog adders, two keys, a delay line, a zero indicator and an indicator to determine the exponential forms of stress [3].
Недостатком его является сложность схемы. Сложная схема усложняет настройку; в ней сильно сказывается отрицательное влияние дрейфа нуля, в частности, операционных усилителей; операции преобразования информационного сигнала вносят свои составляющие погрешности, в сложной схеме число этих составляющих возрастает и увеличивает погрешность. Its disadvantage is the complexity of the circuit. A complex scheme complicates the setup; it negatively impacts the drift of zero, in particular, operational amplifiers; information signal conversion operations introduce their error components; in a complex scheme, the number of these components increases and the error increases.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в упрощении схемы устройства. The problem to which the invention is directed, is to simplify the circuit of the device.
Это достигается тем, что в измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор прямоугольных импульсов, двухполюсник с регулируемыми элементами и измеряемый двухполюсник, нуль-индикатор, двухвходовый аналоговый сумматор, введены неинвертирующий повторитель напряжения, инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления, равным двум, первый вывод генератора прямоугольных импульсов заземлен и является общим для двух его выходов, двухполюсник с регулируемыми элементами и измеряемый двухполюсник включены последовательно, один их вывод соединен с землей, а другой - со вторым выводом генератора прямоугольных импульсов, который относится к его первому выходу, вход неинвертирующего повторителя напряжения подключен к общему выводу двух двухполюсников, первый вывод нуль-индикатора соединен с землей и является общим для двух его входов, второй вывод, относящийся к первому входу - входу синхронизации, соединен с третьим выводом генератора прямоугольных импульсов, относящимся к его второму выходу - выходу синхронизации, и третий вывод, относящийся ко второму входу нуль-индикатора, подключен к разделительному конденсатору, первый вывод входа инвертирующего усилителя соединен с землей, а второй - с выходом неинвертирующего повторителя, первый вывод двухвходового аналогового сумматора соединен с землей и является общим для его входов и выхода, второй вывод его, относящийся к первому входу, подключен к выходу инвертирующего усилителя и третий вывод, относящийся ко второму входу - ко второму выводу генератора прямоугольных импульсов, выход сумматора подключен к разделительному конденсатору. This is achieved by the fact that a two-terminal parameter meter containing a rectangular pulse generator, a two-terminal with adjustable elements and a measured two-terminal, a zero indicator, two-input analog adder, a non-inverting voltage follower, an inverting amplifier with a gain equal to two, the first output of the square-wave generator is grounded and is common to its two outputs, a two-terminal with adjustable elements and a measured two-terminal are connected in series, one of them the output is connected to the ground, and the other to the second output of the square-wave pulse generator, which refers to its first output, the input of the non-inverting voltage follower is connected to the common output of two two-terminal devices, the first output of the zero indicator is connected to ground and is common to its two inputs, the second the output related to the first input, the synchronization input, is connected to the third output of the square-wave pulse generator, related to its second output, the synchronization output, and the third output, related to the second zero-in input a dictator, connected to a separation capacitor, the first output terminal of the inverting amplifier is connected to ground, and the second to the output of a non-inverting repeater, the first output of a two-input analog adder is connected to ground and is common to its inputs and output, its second output related to the first input, connected to the output of the inverting amplifier and the third output related to the second input to the second output of the square-wave pulse generator, the output of the adder is connected to a separation capacitor.
Таким образом, наряду с упрощением схемы устройства, имеется раздельное уравновешивание, раздельный отсчет и весьма простой отсчет искомых параметров. Допустима небольшая нестабильность амплитуды импульсов генератора и у такого нулевого измерителя, как электрический мост, ибо эта амплитуда не выходит в выражение для отсчета искомых параметров. Допустима также небольшая нестабильность длительности импульсов питающего генератора и их частоты повторения. Thus, in addition to simplifying the circuit of the device, there is a separate balancing, separate reading and a very simple reading of the desired parameters. A slight instability of the pulse amplitude of the generator is also allowed for such a zero meter as an electric bridge, because this amplitude does not go into the expression for reading the desired parameters. A slight instability of the duration of the pulses of the supply generator and their repetition frequency is also acceptable.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема измерителя параметров двухполюсников. The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the meter parameters of two-terminal devices.
Измеритель содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, последовательно соединенные двухполюсник с регулируемыми элементами из резистора 2 (R 2) и конденсатора 3 (C 3), и измеряемый двухполюсник из резистора 4 (R 4) и конденсатора 5 (C 5). Один вывод этой цепи соединен с первым выводом генератора, который является общим для двух его выходов и заземлен. Второй вывод цепи подключен ко второму выводу генератора, относящемуся к первому его выходу. Общий вывод двух двухполюсников подключен ко входу неинвертирующего повторителя 6 напряжения, выход которого соединен со входом инвертирующего усилителя 7 с коэффициентом усиления, равным двум. Выход усилителя соединен с первым входом двухвходового аналогового сумматора 8, второй вход его подключен ко второму выводу генератора. Выход сумматора через разделительный конденсатор 9 подключен к одному из входов нуль-индикатора 10, другой его вход - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора - выходом синхронизации. The meter contains a rectangular pulse generator 1, connected in series with a two-terminal with adjustable elements from a resistor 2 (R 2) and a capacitor 3 (C 3), and a measured two-terminal from a resistor 4 (R 4) and a capacitor 5 (C 5). One terminal of this circuit is connected to the first terminal of the generator, which is common to its two outputs and is grounded. The second terminal of the circuit is connected to the second terminal of the generator related to its first output. The common output of two two-terminal devices is connected to the input of a non-inverting voltage follower 6, the output of which is connected to the input of the inverting amplifier 7 with a gain of two. The output of the amplifier is connected to the first input of the two-input analog adder 8, its second input is connected to the second output of the generator. The output of the adder through a separation capacitor 9 is connected to one of the inputs of the zero indicator 10, its other input, the synchronization input, is connected to the second output of the generator, the synchronization output.
Измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. The bipolar parameters meter works as follows.
С генератора 1 подается последовательность прямоугольных импульсов. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса напряжение на входе неинвертирующего повторителя не зависит от емкостей конденсаторов 3 и 5 и определяется только сопротивлениями резисторов 2 и 4. В интервале времени от окончания переходного процесса до окончания импульса импульсное напряжение на нуль-индикаторе 10, в качестве которого может использоваться осциллограф, имеет плоскую вершину, которая приводится к нулю при выполнении первого условия уравновешивания
R4 - R2 = 0 (1)
Реализация этого условия осуществляется посредством регулирования значения сопротивления резистора 2. В результате остаются экспоненциальные всплески в начале импульса и после его окончания. Регулировкой значения емкости конденсатора 3 они приводятся к нулю в результате выполнения второго условия уравновешивания
C3 - C5 = 0 (2)
Отсчет искомых параметров берется по значениям регулируемых параметров из выражений (1), (2).From the generator 1 is fed a sequence of rectangular pulses. When the next pulse is applied after the end of the transition process, the voltage at the input of the non-inverting repeater does not depend on the capacitances of capacitors 3 and 5 and is determined only by the resistances of resistors 2 and 4. In the time interval from the end of the transition process to the end of the pulse, the pulse voltage at zero indicator 10, as of which the oscilloscope can be used, has a flat vertex, which is reduced to zero when the first balancing condition is fulfilled
R 4 - R 2 = 0 (1)
The implementation of this condition is carried out by adjusting the resistance value of the resistor 2. As a result, exponential bursts remain at the beginning of the pulse and after its end. By adjusting the capacitance 3, they are reduced to zero as a result of the second condition of balancing
C 3 - C 5 = 0 (2)
The count of the desired parameters is taken from the values of the adjustable parameters from expressions (1), (2).
Таким образом, в данном измерителе параметров двухполюсников имеются неинвертирующий повторитель, инвертирующий усилитель, аналоговый сумматор и отсутствует дифференциальный усилитель (нуль-индикатор с дифференциальным входом), а следовательно, исключена составляющая погрешности от синфазного сигнала, хотя измеритель относится к нулевым измерителям, так как для отсчета искомых параметров необходимо привести к нулю информационный сигнал. Уравновешивание измерителя - раздельное, зависимое. Допустима небольшая нестабильность амплитуды импульсов генератора и у такого нулевого измерителя, как электрический мост, ибо эта амплитуда не входит в выражения для отсчета искомых параметров (1), (2). Допустима также небольшая нестабильность длительности импульсов питающего генератора и их частоты повторения. Thus, in this two-terminal parameter meter, there is a non-inverting repeater, an inverting amplifier, an analog adder and no differential amplifier (zero indicator with differential input), and therefore, the error component from the common-mode signal is excluded, although the meter refers to zero meters, since for counting the desired parameters, it is necessary to bring to zero information signal. Meter balancing is separate, dependent. A small instability of the amplitude of the generator pulses is also permissible 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). A slight instability of the duration of the pulses of the supply generator and their repetition frequency is also acceptable.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 498560, G 01 R 17/10, 1976.Sources of information
1. USSR author's certificate N 498560, G 01 R 17/10, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР N 143467, G 01 R 17/10, 1961. 2. Copyright certificate of the USSR N 143467, G 01 R 17/10, 1961.
2. Патент РФ N 2034301, G 01 R 17/10, 1995. 2. RF patent N 2034301, G 01 R 17/10, 1995.
Claims (2)
входу - к второму выводу генератора прямоугольных импульсов, выход сумматора подключен к разделительному конденсатору.1. A two-terminal parameter meter containing a rectangular pulse generator, a two-terminal with adjustable elements and a measured two-terminal, a zero indicator, a two-input analog adder, characterized in that a non-inverting voltage follower, an inverting amplifier with a gain of two, are introduced into the first output of the generator rectangular pulses is grounded and is common to its two outputs, a two-terminal with adjustable elements and a measured two-terminal are connected in series, their output is connected to the ground, and the other to the second output of the rectangular pulse generator, which refers to its first output, the input of the non-inverting voltage follower is connected to the common output of two two-terminal devices, the first output of the zero indicator is connected to ground and is common to its two inputs, the second output related to the first input, the synchronization input, is connected to the third output of the square-wave pulse generator related to its second output, the synchronization output, and the third output, related to the second zero input -indicator connected to a separation capacitor, the first output terminal of the inverting amplifier is connected to ground, and the second to the output of a non-inverting repeater, the first output of a two-input analog adder is connected to ground and is common to its inputs and output, its second output related to the first input connected to the output of the inverting amplifier, and a third terminal related to the second
input - to the second output of the rectangular pulse generator, the output of the adder is connected to a separation capacitor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101279A RU2152622C1 (en) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Two-port device parameter meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101279A RU2152622C1 (en) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Two-port device parameter meter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2152622C1 true RU2152622C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=20214983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99101279A RU2152622C1 (en) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | Two-port device parameter meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2152622C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2495440C2 (en) * | 2012-01-17 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring device of parameters of multielement passive bipoles |
| RU2509312C1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Metre of dipole parameters |
| RU2548594C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Meter of dipole parameters |
| RU2575626C1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессинального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Meter of dipole parameters |
-
1999
- 1999-01-19 RU RU99101279A patent/RU2152622C1/en active
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| RU2495440C2 (en) * | 2012-01-17 | 2013-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Measuring device of parameters of multielement passive bipoles |
| RU2509312C1 (en) * | 2012-07-16 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Metre of dipole parameters |
| RU2548594C1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Meter of dipole parameters |
| RU2575626C1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессинального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Meter of dipole parameters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8036841B2 (en) | Measuring method and apparatus for potentiometric measuring probes | |
| US8390304B2 (en) | Electrical resonance detection of particles and analytes in microfluidic channels | |
| US3775679A (en) | Apparatus and method for direct readout of capacitively gauged dimensions | |
| RU2152622C1 (en) | Two-port device parameter meter | |
| Yang et al. | Analysis of the effect of stray capacitance on an ac-based capacitance tomography transducer | |
| Musioł et al. | A new sampling-based four-terminal-pair digital impedance bridge | |
| CN105115535B (en) | The analogue means of capacitance sensor | |
| JPS6325572A (en) | Leakage current measuring system of electrometer amplifier | |
| RU2434234C1 (en) | Method of determining parameters of multielement two-terminal networks and device for implementing said method | |
| US3284705A (en) | Direct-reading carrier frequency impedance meter | |
| RU2247398C1 (en) | Two-terminal network | |
| RU2156982C1 (en) | Device for measuring parameters of dipoles | |
| RU2495441C2 (en) | Measuring device of parameters of bipoles | |
| RU2471197C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices | |
| JP2587970B2 (en) | Impedance measuring device | |
| US3229204A (en) | Phase meter calibrator | |
| RU2229141C1 (en) | Meter measuring parameters of two-terminal networks | |
| RU2326389C1 (en) | Bridge meter of bipoles parameters | |
| US11592858B1 (en) | Fast LCR meter with sub-balancing | |
| Jain et al. | Self-balancing digitizer for resistive half-bridge | |
| RU2575765C1 (en) | Meter of parameters of multi-element passive dipoles | |
| RU2509312C1 (en) | Metre of dipole parameters | |
| RU2034301C1 (en) | Bridge for measuring parameters of three-element non-resonant two-poles | |
| RU2695030C1 (en) | Device for double-probe measurement of phase shifts of distributed rc-structure | |
| RU2541423C1 (en) | Bridge meter of parameters of dipoles |