[go: up one dir, main page]

RU2461013C1 - Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices - Google Patents

Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices Download PDF

Info

Publication number
RU2461013C1
RU2461013C1 RU2011108154/28A RU2011108154A RU2461013C1 RU 2461013 C1 RU2461013 C1 RU 2461013C1 RU 2011108154/28 A RU2011108154/28 A RU 2011108154/28A RU 2011108154 A RU2011108154 A RU 2011108154A RU 2461013 C1 RU2461013 C1 RU 2461013C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
terminal
bridge circuit
pulse generator
capacitor
Prior art date
Application number
RU2011108154/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Иванович Передельский (RU)
Геннадий Иванович Передельский
Юрий Владимирович Диденко (RU)
Юрий Владимирович Диденко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2011108154/28A priority Critical patent/RU2461013C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2461013C1 publication Critical patent/RU2461013C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: measuring device has a feed pulse generator consisting of a synchronisation stage, generators of rectangular, linearly varying, square and cubic pulses, a switch and a power amplifier; the output of the synchronisation state is connected to each input said four pulse generators, whose outputs are connected to inputs of the switch, whose output is connected to the input of the power amplifier; the output of the power amplifier forms the first output of the feed pulse generator relative the earth; the second output of the feed pulse generator - synchronisation output forms the output of the synchronisation stage. The four-arm bridge circuit also includes a capacitor and an inductance coil; two output leads of the four-arm bridge circuit are connected to the differential input of a null indicator. There is also an additional resistor and the connection of elements is changed. The capacitor and the inductance coil are moved to the second branch of the four-arm bridge circuit and are part of the electrical circuit consisting of series-connected capacitor, the additional resistor and inductance coil; the free lead of the capacitor of this electrical circuit is connected to the common lead of the first terminal and a single resistor, and the free lead of the inductance coil of the electrical circuit is earthed.
EFFECT: reduced measurement error.
1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленной электронике, автоматике, информационно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и определения параметров двухполюсников.The invention relates to industrial electronics, automation, information-measuring equipment and can be used to control and determine the parameters of two-terminal devices.

Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников [А.С. СССР №1157467 G01R. Мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников / Г.И.Передельский Опубл. в Бюл. №19, 1985], содержащий последовательно включенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую цепь и нуль-индикатор.Known bridge meter parameters of multi-element passive two-terminal [A.S. USSR No. 1157467 G01R. Bridge meter parameters of multi-element passive two-terminal / G.I. Peredelsky Publ. in bull. No. 19, 1985], containing a series-connected pulse generator with voltage changes over their duration according to the law of power functions, a four-arm bridge circuit and a zero indicator.

Недостатком его является отсутствие возможности заземлять оба имеющихся многоэлементных двухполюсника. При прочих равных условиях на практике отдается предпочтение мостовым цепям, где заземлены все имеющиеся многоэлементные двухполюсники. Незаземленный многоэлементный двухполюсник образует паразитную емкость относительно земли, которая вызывает соответствующую дополнительную составляющую погрешности измерения, обусловленную этой паразитной емкостью. Кроме того, эта паразитная емкость нестабильна и, как известно, существенно изменяется с течением времени и особенно с изменением температуры. В частном случае, при незаземленном двухполюснике объекта измерения и использовании датчика с линией связи на последней наводятся сигналы помех и вызывают соответствующую дополнительную составляющую погрешности измерения, так как здесь линия связи тоже незаземлена. Датчик или датчик совместно с линией связи представляют собой многоэлементную схему замещения. Если же объект измерения заземлен, то сигналы помех и соответствующая составляющая погрешности измерения существенно меньше, так как линия связи заземлена. Незаземленная линия связи также имеет паразитную емкость относительно земли. Можно обратить внимание, что заземлить оба многоэлементных двухполюсника в принципе невозможно в мостах Максвелла [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с., стр.40, рис.15], Хея [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с., стр.40, рис.16], Андерсона [Нижний С.М. Мосты переменного тока. - М. - Л.: Энергия, 1966, - 88 с., стр.42, рис.18].Its disadvantage is the inability to ground both existing multi-element bipolar. All other things being equal, in practice, preference is given to bridge circuits, where all available multi-element bipolar terminals are grounded. An ungrounded multi-element bipolar forms a parasitic capacitance relative to the ground, which causes a corresponding additional component of the measurement error due to this parasitic capacitance. In addition, this parasitic capacitance is unstable and, as is known, varies significantly over time and especially with temperature. In the particular case, with an ungrounded bipolar object of the measurement object and the use of a sensor with a communication line, interference signals are induced on the latter and cause a corresponding additional component of the measurement error, since here the communication line is also ungrounded. A sensor or sensor together with a communication line is a multi-element equivalent circuit. If the measurement object is grounded, then the interference signals and the corresponding component of the measurement error are significantly less, since the communication line is grounded. An ungrounded communication line also has a parasitic capacitance relative to the ground. It can be noted that it is basically impossible to ground both multi-element bipolar in Maxwell bridges [Nizhny S.M. AC bridges. - M. - L .: Energy, 1966, - 88 p., P. 40, fig. 15], Heya [Nizhny S.M. AC bridges. - M. - L .: Energy, 1966, - 88 p., P. 40, fig. 16], Anderson [Nizhny S.M. AC bridges. - M. - L.: Energy, 1966, - 88 p., P. 42, Fig. 18].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников [А.С. СССР, №798606, G01R. Мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников / Г.И.Передельский - Опубл. в Бюл, 1981, №3]. Мостовой измеритель содержит последовательно соединенные генератор импульсов сложной формы, четырехплечую мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is selected as a prototype bridge meter parameters of the three-element passive two-terminal [A.S. USSR, No. 798606, G01R. Bridge meter of the parameters of three-element passive two-terminal / G.I. Peredelsky - Publ. in Bul, 1981, No. 3]. The bridge meter contains a series-connected pulse generator of complex shape, a four-arm bridge electrical circuit and a zero indicator.

Недостатком его является отсутствие возможности заземлить оба имеющихся многоэлементных двухполюсника.Its disadvantage is the inability to ground both existing multi-element bipolar.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников.The problem to which the invention is directed is to reduce the measurement error by eliminating the component error from the parasitic capacitance with respect to the “ground” of the non-earthed multi-element bipolar, as well as the instability of this parasitic capacitance due to the use of only earthed multi-element bipolar.

Это достигается тем, что в мостовом измерителе параметров двухполюсников, содержащем генератор питающих импульсов, состоящий из каскада синхронизации, формирователей прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, коммутатора и усилителя мощности, выход каскада синхронизации соединен с каждым входом имеющихся четырех формирователей импульсов, выходы которых подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход усилителя мощности образует первый выход генератора питающих импульсов относительно «земли», второй выход генератора питающих импульсов - выход синхронизации образует выход каскада синхронизации, общая шина генератора питающих импульсов заземлена, первый выход генератора питающих импульсов соединен с входом четырехплечей мостовой цепи, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из них состоит двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, а свободный вывод другого резистора заземлен, общий вывод двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и двух клемм для подключения двухполюсников объекта измерения, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из параллельно соединенных первого резистора и электрической цепи, составленной из последовательно соединенных второго резистора и катушки индуктивности, параллельно последней включен конденсатор, общий вывод одиночного резистора и первой клеммы образует второй вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая клемма заземлена, также в четырехплечей мостовой цепи имеются конденсатор и катушка индуктивности; два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора, другой вход его - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, введен дополнительный резистор и изменено соединение элементов, имеющиеся конденсатор и индуктивная катушка перенесены во вторую ветвь четырехплечей мостовой цепи (из первой ветви прототипа) и входят в электрическую цепь из последовательно соединенных конденсатора, введенного дополнительного резистора и индуктивной катушки, свободный вывод конденсатора этой электрической цепи соединен с общим выводом первой клеммы и одиночного резистора, а свободный вывод индуктивной катушки электрической цепи заземлен.This is achieved by the fact that in a bridge two-terminal parameter meter containing a supply pulse generator, consisting of a synchronization cascade, formers of rectangular, linearly varying, quadratic and cubic pulses, a switch and a power amplifier, the output of the synchronization cascade is connected to each input of four available pulse shapers, outputs which are connected to the inputs of the switch, the output of which is connected to the input of the power amplifier, the output of the power amplifier forms the first output of the generator pulses relative to the ground, the second output of the supply pulse generator — the synchronization output forms the output of the synchronization cascade, the common bus of the supply pulse generator is grounded, the first output of the supply pulse generator is connected to the input of the four-arm bridge circuit, which consists of two branches connected in parallel, the first of which consists of two series-connected resistors, the free output of one of them is connected to the first output of the supply pulse generator, and the free output of the other resistor is grounded, in general the first output of two resistors forms the first output terminal of the four-arm bridge circuit, the second branch of the four-arm bridge circuit consists of a single resistor connected in series and two terminals for connecting the two-terminal object of measurement, the two-terminal object of measurement, in particular, consists of a parallel connected first resistor and an electrical circuit composed from a second resistor and an inductor connected in series, a capacitor is connected in parallel with the last, the common output of a single resistor and th output terminal forms the second output chetyrehplechey bridge circuit, the second terminal is grounded, as in chetyrehplechey bridge circuit are a capacitor and inductor; two outputs of the four-arm bridge circuit output are connected to the differential input of the null indicator, its other input, the synchronization input, is connected to the second output of the supply pulse generator, the common bus of the null indicator is grounded, an additional resistor is introduced, and the connection of elements is changed, the existing capacitor and inductive coil are transferred to the second branch of the four-arm bridge circuit (from the first branch of the prototype) and enter the electric circuit from a series-connected capacitor, an additional resistor introduced, and inductive coil, the free terminal of the capacitor of this electric circuit is connected to the common terminal of the first terminal and a single resistor, and the free terminal of the inductive coil of the electric circuit is grounded.

Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор 1 питающих импульсов, состоящий из формирователя 2 прямоугольных импульсов (K0t0), формирователя 3 линейно изменяющихся импульсов (K1t1), формирователя 4 квадратичных импульсов (K2t2), формирователя 5 кубичных импульсов (K3t3), где K0, K1, K2 и K3 - постоянные коэффициенты, t - текущее время, усилителя 6 мощности, коммутатора 7 и каскада 8 синхронизации. Выход каскада 8 синхронизации соединен с каждым входом формирователей прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, выходы которых подключены к коммутатору 7. Выход коммутатора 7 соединен с входом усилителя 6 мощности. Выход усилителя 6 мощности образует первый выход генератора 1 питающих импульсов относительно «земли». Второй выход генератора 1 питающих импульсов - выход синхронизации образует выход каскада 8 синхронизации. Общая шина генератора 1 питающих импульсов заземлена. Первый выход генератора 1 питающих импульсов соединен с генераторной диагональю четырехплечей мостовой цепи (с входом моста), которая состоит из двух параллельно включенных ветвей. Первая ветвь четырехплечей мостовой цепи образована двумя соединенными последовательно резисторами 9 (R9) и 10 (R10). Свободный вывод резистора R9 соединен с первым выходом генератора 1 питающих импульсов. Свободный вывод резистора R10 заземлен. Общий вывод резисторов R9 и R10 образует первый вывод выхода (первую вершину измерительной диагонали) четырехплечей мостовой цепи. Вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенного одиночного резистора 11 (R11) и двух клемм для подключения двухполюсников объекта измерения. Также к этим клеммам подключена трехэлементная электрическая цепь, составленная из соединенных последовательно конденсатора 12 (С12), дополнительного резистора 13 (R13) и катушки индуктивности 14 (L14). Свободный вывод конденсатора С 12 соединен с выводом первой клеммы. Свободный вывод катушки индуктивности L14 соединен с выводом второй клеммы и заземлен. Общий вывод одиночного резистора 11 (R11) и первой клеммы образует второй вывод выхода (вторую вершину измерительной диагонали) четырехплечей мостовой цепи. Двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из параллельно соединенных первого резистора 15 (R15) и цепи из последовательно соединенных второго резистора 16 (R16) и катушки индуктивности 17 (L17), параллельно которой включен конденсатор 18 (С18). Общий вывод резисторов R15 и R16 двухполюсника объекта измерения подключен к первой клемме. Ко второй клемме подсоединен общий вывод резистора R15, катушки индуктивности L17 и конденсатора С18. Также ко второй клемме подсоединен общий вывод резистора R10 и катушки индуктивности L14, образующий заземленную вторую вершину генераторной диагонали четырехплечей мостовой цепи (первая вершина генераторной диагонали образована общим выводом резисторов R9 и R11). Два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора 19. Другой вход нуль-индикатора 19 - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора 1 питающих импульсов. Общая шина нуль-индикатора 19 соединена со второй вершиной генераторной диагонали четырехплечей мостовой цепи и заземлена. В четырехплечей мостовой цепи значения сопротивлений резисторов R9 и R11 известны и постоянны. Искомыми являются параметры резисторов R15 и R16, катушки индуктивности L17 и конденсатора С 18, образующих двухполюсник объекта измерения. Регулируемыми переменными уравновешивающими являются известные параметры резисторов R10 и R13, конденсатора С12 и катушки индуктивности L14.The bipolar bridge measuring device comprises a supply pulse generator 1, consisting of a shaper 2 of rectangular pulses (K 0 t 0 ), a shaper of 3 linearly varying pulses (K 1 t 1 ), a shaper of 4 quadratic pulses (K 2 t 2 ), a shaper of 5 cubic pulses (K 3 t 3 ), where K 0 , K 1 , K 2 and K 3 are constant coefficients, t is the current time of the power amplifier 6, switch 7 and synchronization stage 8. The output of the synchronization stage 8 is connected to each input of the formers of rectangular, ramp, quadratic, and cubic pulses, the outputs of which are connected to the switch 7. The output of the switch 7 is connected to the input of the power amplifier 6. The output of the power amplifier 6 forms the first output of the generator 1 of the supply pulses relative to the "ground". The second output of the generator 1 of the supply pulses — the synchronization output forms the output of the synchronization stage 8. The common bus of the generator 1 of the supply pulses is grounded. The first output of the supply pulse generator 1 is connected to the generator diagonal of the four-arm bridge circuit (with the input of the bridge), which consists of two branches connected in parallel. The first branch of the four-arm bridge circuit is formed by two resistors 9 (R9) and 10 (R10) connected in series. The free output of the resistor R9 is connected to the first output of the supply pulse generator 1. The free terminal of resistor R10 is grounded. The common output of the resistors R9 and R10 forms the first output terminal (the first peak of the measuring diagonal) of the four-arm bridge circuit. The second branch of the four-arm bridge circuit consists of a series-connected single resistor 11 (R11) and two terminals for connecting the two-terminal object of the measurement. Also connected to these terminals is a three-element electrical circuit composed of a capacitor 12 (C12) connected in series, an additional resistor 13 (R13) and an inductor 14 (L14). The free terminal of capacitor C 12 is connected to the terminal of the first terminal. The free terminal of the inductor L14 is connected to the terminal of the second terminal and is grounded. The common terminal of a single resistor 11 (R11) and the first terminal forms a second output terminal (second vertex of the measuring diagonal) of the four-arm bridge circuit. The bipolar of the measurement object, in particular, consists of a parallel-connected first resistor 15 (R15) and a circuit of a series-connected second resistor 16 (R16) and an inductor 17 (L17), in parallel with which a capacitor 18 (C18) is connected. The common output of the resistors R15 and R16 of the two-terminal device of the measurement object is connected to the first terminal. A common terminal of resistor R15, inductor L17 and capacitor C18 is connected to the second terminal. Also connected to the second terminal is the common terminal of resistor R10 and inductor L14, which forms the grounded second vertex of the generator diagonal of the four-arm bridge circuit (the first vertex of the generator diagonal is formed by the common terminal of resistors R9 and R11). Two outputs of the four-arm bridge circuit output are connected to the differential input of the zero indicator 19. Another input of the zero indicator 19 is the synchronization input connected to the second output of the supply pulse generator 1. The common bus zero indicator 19 is connected to the second peak of the generator diagonal of the four-arm bridge circuit and is grounded. In the four-arm bridge circuit, the resistance values of the resistors R9 and R11 are known and constant. The parameters are the resistors R15 and R16, the inductor L17 and the capacitor C 18, which form the two-terminal object of measurement. Adjustable balancing variables are known parameters of resistors R10 and R13, capacitor C12 and inductor L14.

Работа мостового измерителя параметров двухполюсников состоит в следующем. В начальный момент времени напряжения на генераторной и измерительной диагоналях четырехплечей мостовой цепи равны нулю. Сравнительно негромоздкие математические выражения условий равновесия четырехплечей мостовой цепи будут получены, если значения сопротивлений резисторов R9 и R11 принять равными, т.е. если в частном случае будет справедливо выражениеThe work of a bridge measuring device of two-terminal parameters is as follows. At the initial instant of time, the voltages on the generator and measuring diagonals of the four-arm bridge circuit are zero. Relatively cumbersome mathematical expressions of the equilibrium conditions of the four-arm bridge circuit will be obtained if the resistance values of the resistors R9 and R11 are taken equal, i.e. if in a particular case the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

Поэтому ниже условия равновесия четырехплечей мостовой цепи будут приведены с учетом выполнения равенства (1).Therefore, below the equilibrium conditions of the four-arm bridge chain will be given taking into account the fulfillment of equality (1).

В генераторе 1 питающих импульсов формирователь 2 прямоугольных импульсов, формирователь 3 линейно изменяющихся импульсов, формирователь 4 квадратичных импульсов, формирователь 5 кубичных импульсов формируют последовательности импульсных сигналов соответствующей формы. Через коммутатор 7 и усилитель 6 мощности эти сигналы поочередно поступают на выход генератора 1 питающих импульсов и затем воздействуют на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи.In the generator 1 of the supply pulses, the shaper 2 of the rectangular pulses, the shaper 3 of the linearly changing pulses, the shaper 4 of the quadratic pulses, the shaper 5 of the cubic pulses form a sequence of pulse signals of the corresponding shape. Through the switch 7 and the power amplifier 6, these signals are alternately fed to the output of the supply pulse generator 1 and then act on the generator diagonal of the four-arm bridge circuit.

В первую очередь на вход четырехплечей мостовой цепи подается последовательность импульсных сигналов прямоугольной формы. В установившемся режиме при воздействии очередного импульса прямоугольной формы в измерительной диагонали четырехплечей мостовой цепи устанавливается неизменяющееся напряжение неравновесия в течение интервала времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса. Плоская вершина этого напряжения приводится к нулю однократной регулировкой переменного уравновешивающего элемента R10, что обеспечивает выполнение первого условия равновесия четырехплечей мостовой цепи, которое имеет видFirst of all, the input of the four-arm bridge circuit is a sequence of rectangular pulse signals. In the steady state, under the influence of another rectangular pulse in the measuring diagonal of the four-arm bridge circuit, an unchanged voltage of disequilibrium is established during the time interval from the end of the transition process to the end of the pulse. The flat peak of this voltage is reduced to zero by a single adjustment of the variable balancing element R10, which ensures the fulfillment of the first equilibrium condition of the four-arm bridge circuit, which has the form

Figure 00000002
Figure 00000002

Затем на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи поступает последовательность импульсов линейно изменяющегося напряжения. При воздействии очередного такого импульса после окончания переходного процесса на выходе четырехплечей мостовой цепи устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Эта вершина с учетом выполненного первого условия равновесия (2) приводится к нулю однократной регулировкой переменного уравновешивающего элемента С12. Тогда второе условие равновесия четырехплечей мостовой цепи запишется в видеThen, a pulse train of linearly varying voltage is applied to the generator diagonal of the four-arm bridge circuit. When another such impulse is exposed, after the end of the transition process, a pulse equilibrium signal with a flat top is established at the output of the four-arm bridge circuit. This vertex, taking into account the fulfilled first equilibrium condition (2), is brought to zero by a single adjustment of the variable balancing element C12. Then the second equilibrium condition of the four-arm bridge chain is written as

Figure 00000003
Figure 00000003

Выполнение первого условия равновесия (2) в этом случае сохраняется, поскольку это условие не содержит переменный регулируемый уравновешивающий элемент С12.The fulfillment of the first equilibrium condition (2) in this case is preserved, since this condition does not contain a variable adjustable balancing element C12.

Далее на вход четырехплечей мостовой цепи подается последовательность импульсов квадратичной формы. При воздействии очередного такого импульса после окончания переходного процесса в измерительной диагонали четырехплечей мостовой цепи устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Эта вершина с учетом выполненного первого и второго условий равновесия (2) и (3) приводится к нулю однократной регулировкой переменного уравновешивающего элемента R13. В результате третье условие равновесия четырехплечей мостовой цепи примет видNext, a quadratic pulse train is fed to the input of the four-arm bridge circuit. When another such impulse is exposed, after the end of the transient process, a pulse equilibrium signal with a flat top is established in the measuring diagonal of the four-arm bridge circuit. This vertex, taking into account the fulfilled first and second equilibrium conditions (2) and (3), is brought to zero by a single adjustment of the variable balancing element R 13 . As a result, the third equilibrium condition of the four-arm bridge chain takes the form

Figure 00000004
Figure 00000004

Здесь выполнение первых двух условий равновесия (2) и (3) не нарушается, так как в них не содержится переменный регулируемый уравновешивающий элемент R13.Here, the fulfillment of the first two equilibrium conditions (2) and (3) is not violated, since they do not contain a variable adjustable balancing element R 13 .

В последнюю очередь на генераторную диагональ четырехплечей мостовой цепи воздействуют импульсы кубичной формы. В измерительной диагонали четырехплечей мостовой цепи при воздействии очередного такого импульса устанавливается импульсный сигнал неравновесия. Этот сигнал после окончания переходного процесса имеет плоскую вершину, которая при выполненных условиях (2)-(4) приводится к нулю однократной регулировкой переменного уравновешивающего элемента L14. Тогда четвертое условие равновесия четырехплечей мостовой цепи запишется в видеLastly, cubic-shaped pulses act on the generator diagonal of the four-arm bridge circuit. In the measuring diagonal of the four-arm bridge circuit under the influence of the next such pulse, a pulse nonequilibrium signal is established. This signal after the end of the transition process has a flat top, which under the conditions (2) - (4) is reduced to zero by a single adjustment of the variable balancing element L 14 . Then the fourth equilibrium condition of the four-arm bridge chain is written as

Figure 00000005
Figure 00000005

В этом случае выполнение предыдущих условий равновесия (2)-(4) сохраняется, поскольку в этих условиях не содержится переменный регулируемый уравновешивающий элемент L14.In this case, the fulfillment of the previous equilibrium conditions (2) - (4) is preserved, since under these conditions there is no variable adjustable balancing element L 14 .

Искомые значения параметров четырех элементов двухполюсника объекта измерения R15, R16, L17 и С18 определяются из четырех условий равновесия четырехплечей мостовой цепи (2)-(5). Таким образом, четыре неизвестных параметра находятся из решения по сути четырех уравнений.The required values of the parameters of the four elements of the two-terminal object of measurement R 15 , R 16 , L 17 and C 18 are determined from the four equilibrium conditions of the four-arm bridge circuit (2) - (5). Thus, four unknown parameters are found from the solution of essentially four equations.

Следовательно, предлагаемый мостовой измеритель параметров двухполюсников позволяет уменьшить погрешность измерения за счет исключения составляющей погрешности от паразитной емкости относительно «земли» незаземленного многоэлементного двухполюсника, а также нестабильности этой паразитной емкости за счет использования только заземленных многоэлементных двухполюсников. Также в предлагаемом мостовом измерителе параметров двухполюсников сохранено зависимое раздельное уравновешивание.Consequently, the proposed bridge measuring device of two-terminal parameters allows to reduce the measurement error by eliminating the component error from the parasitic capacitance relative to the “ground” of an ungrounded multi-element two-terminal, as well as the instability of this parasitic capacitance due to the use of only grounded multi-element two-terminal devices. Also, in the proposed bridge meter of two-terminal parameters, dependent separate balancing is stored.

Claims (1)

Мостовой измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор питающих импульсов, состоящий из каскада синхронизации, формирователей прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, коммутатора и усилителя мощности, выход каскада синхронизации соединен с каждым входом имеющихся четырех формирователей импульсов, выходы которых подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход усилителя мощности образует первый выход генератора питающих импульсов относительно «земли», второй выход генератора питающих импульсов - выход синхронизации образует выход каскада синхронизации, общая шина генератора питающих импульсов заземлена, первый выход генератора питающих импульсов соединен с входом четырехплечей мостовой цепи, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, первая из них состоит двух последовательно соединенных резисторов, свободный вывод одного из них соединен с первым выходом генератора питающих импульсов, а свободный вывод другого резистора заземлен, общий вывод двух резисторов образует первый вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая ветвь четырехплечей мостовой цепи состоит из последовательно соединенных одиночного резистора и двух клемм для подключения двухполюсников объекта измерения, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из параллельно соединенных первого резистора и электрической цепи, составленной из последовательно соединенных второго резистора и катушки индуктивности, параллельно последней включен конденсатор, общий вывод одиночного резистора и первой клеммы образует второй вывод выхода четырехплечей мостовой цепи, вторая клемма заземлена, также в четырехплечей мостовой цепи имеются конденсатор и катушка индуктивности; два вывода выхода четырехплечей мостовой цепи соединены с дифференциальным входом нуль-индикатора, другой вход его - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора питающих импульсов, общая шина нуль-индикатора заземлена, отличающийся тем, что в него введен дополнительный резистор и изменено соединение элементов, имеющиеся конденсатор и индуктивная катушка перенесены во вторую ветвь четырехплечей мостовой цепи (из первой ветви прототипа) и входят в электрическую цепь из последовательно соединенных конденсатора, введенного дополнительного резистора и индуктивной катушки, свободный вывод конденсатора этой электрической цепи соединен с общим выводом первой клеммы и одиночного резистора, а свободный вывод индуктивной катушки электрической цепи «заземлен». A bridge two-terminal parameter meter containing a supply pulse generator consisting of a synchronization cascade, rectangular, linearly varying, quadratic and cubic pulses, a switch and a power amplifier, the output of the synchronization cascade is connected to each input of four available pulse shapers, the outputs of which are connected to the inputs of the switch, the output of which is connected to the input of the power amplifier, the output of the power amplifier forms the first output of the power pulse generator relative to ground ”, the second output of the supply pulse generator - the synchronization output forms the output of the synchronization cascade, the common bus of the supply pulse generator is grounded, the first output of the supply pulse generator is connected to the input of the four-arm bridge circuit, which consists of two branches connected in parallel, the first of which consists of two series-connected resistors, the free output of one of them is connected to the first output of the supply pulse generator, and the free output of the other resistor is grounded, the common output of the two resistors is develops the first output terminal of the four-arm bridge circuit, the second branch of the four-arm bridge circuit consists of a single resistor connected in series and two terminals for connecting the two-terminal object of measurement, the two-terminal object of measurement, in particular, consists of a parallel connected first resistor and an electric circuit composed of a second resistor and inductor, a capacitor is connected in parallel with the last, the common output of a single resistor and the first terminal forms the second output of the four-arm bridge circuit, the second terminal is grounded, also in the four-arm bridge circuit there is a capacitor and an inductor; two outputs of the four-arm bridge circuit output are connected to the differential input of the null indicator, its other input, the synchronization input, is connected to the second output of the supply pulse generator, the common bus of the null indicator is grounded, characterized in that an additional resistor is inserted into it and the connection of elements is changed the capacitor and the inductive coil are transferred to the second branch of the four-arm bridge circuit (from the first branch of the prototype) and enter the electric circuit from the series-connected capacitor introduced For further resistor and the inductive coil, the free terminal of the capacitor of this circuit is connected to the common terminal and the first terminal of a single resistor, and the free withdrawal "grounded" inductive coil circuit.
RU2011108154/28A 2011-03-02 2011-03-02 Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices RU2461013C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108154/28A RU2461013C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011108154/28A RU2461013C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2461013C1 true RU2461013C1 (en) 2012-09-10

Family

ID=46939043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108154/28A RU2461013C1 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2461013C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538946C1 (en) * 2013-07-16 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2697893C2 (en) * 2017-10-24 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge meter of bipole parameters

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624495A (en) * 1969-12-24 1971-11-30 Richard Freund Electrical bridge circuit for measuring a parameter of an electrical element
SU1150555A1 (en) * 1983-07-19 1985-04-15 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of passive two-terminal network parameters
SU1157467A1 (en) * 1983-06-01 1985-05-23 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of multielement passive two-pole network parameters
SU1247762A1 (en) * 1984-12-26 1986-07-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of parameters of multicomponent passive two-terminal networks

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624495A (en) * 1969-12-24 1971-11-30 Richard Freund Electrical bridge circuit for measuring a parameter of an electrical element
SU1157467A1 (en) * 1983-06-01 1985-05-23 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of multielement passive two-pole network parameters
SU1150555A1 (en) * 1983-07-19 1985-04-15 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of passive two-terminal network parameters
SU1247762A1 (en) * 1984-12-26 1986-07-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of parameters of multicomponent passive two-terminal networks

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2538946C1 (en) * 2013-07-16 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2697893C2 (en) * 2017-10-24 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge meter of bipole parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2399918C1 (en) Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices
RU2447452C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2461840C2 (en) BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS
RU2461013C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2499997C2 (en) Bridge meter of parameters of dipoles
RU2511673C2 (en) Bridge measuring instrument of parameters of dipoles
RU2501025C1 (en) Bridge meter of parameters of n-element dipoles
RU2569043C2 (en) Bridge meter of two-terminal circuit parameters
RU2525717C1 (en) Bridge meter of bipoles parameters
RU2538946C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2475764C1 (en) Bridge meter of bipoles parameters
RU2527658C1 (en) Bridge meter of dipole parameters
RU2461011C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2473918C1 (en) Bridge metre of dipoles parameters
RU2471197C2 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices
RU2499264C2 (en) Bridge meter of parameters of dipoles
RU2461010C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2427847C1 (en) Bridge resistor gauge of three resistance transducers
RU2523763C1 (en) N-terminal device parameter bridge meter
RU2463614C1 (en) BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS
RU2474828C1 (en) Bridge meter of bipoles parameters
RU2631540C1 (en) Bridge meter of n-element two-pole parameters
RU2495442C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2284530C1 (en) Bridge meter for measuring parameters of two-terminal networks
RU2581776C1 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130303