Преобразователь комплексного сопротивления — SU 1385085 (original) (raw)
,114 С 01 К 27 Ретен ЕЛЬСТВУ риме спек юл У 12политехничес Ленина ни и Я,Н,Тав инартки(088.8)свидетельство ССС С 01 К 27/02, 198 идетельство СССР 01 К 27/00, 1974 МПЛЕКСН измерииспол ь- трохимится ет быт ия эле ования перехо онтронап е Ъ,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ писдние и АВТОРСКОМУ СВИДЕ 1) 3913810/242) 18. 06.856) 30,03,88,(57) Изобретение отнтельной технике и можзовано для исследоваческих систем, исслеля процессов фазовых р кристаллизации из расплавов,ания, а также явлений, протекающих на границе раздела фаз. Изобретение расширяет функциональные возможности устройства за счет формированиясигнала, характеризующего фазовыйугол, Для этого в устройство дополнительно введены три детектора 7, 8 и11 огибающей, блок 13 формированияуправляющих сигналов, нуль-орган 12,реле 9 времени и блок памяти 14. Устройство также содержит генератор 1напряжения, клеммы 2 и 3 для подключения измеряемого объекта 4, операционный усилитель 5 регулируемый резистор 6, сумматор 10. При условии быстрого достижения равновесия и выборедостаточно малого интервала работыреле времени ступенчатость измеренийсводится к минимуму. 1 ил, 1385085Изобретение относится к электро- измерительной технике, в частности к измерению комплексного сопротивления, и может быть использовано для исследования электрохимических систем, для исследования и контроля процессов фазовых переходов, например кристаллизации из расплавов, спекания, а также явлений, протекающих на границе раздела фаз.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования сигнала, характеризующего Фазовый угол. 15На чертежепредставлена функциональная схема преобразователя комплексного сопротивления.Устройство содержит генератор 1 напряжения, выход которого через 20 клеммы 2 и 3 для подключения измеряемого объекта 4 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя ,5 и первым выводом регулируемого резистора 6, второй вывод которого 25 соединен с выходом операционного усилителя 5 и входом первого детектора огибающей 7, вход второго детектора огибающей 8 соединен с выходом генератора, выходы детекторов 7 и 8 через первую и вторую группу размыкающих контактов реле времени соединены с первым входом сумматора 10, второй вход которого через первую и вторую группы замыкающих контактов3 реле времени 9 соединены соответственно с выходом операционного усилителя 5 и генератора напряжений 1, выход сумматора 10 подключен к входу третьего детектора огибающей 11, а через третью группу размыкающих контактов реле времени 9 соединен с входом нуль-органа 12 и,входом блока формирования управляющих сигналов 13, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого резистора 6, 45 выход нуль-органа подключен к. управляющему входу реле времени 9, выход третьего детектора огибающей 11 через третью группу замыкающих контактов времени 9 соединен с входом бло ка памяти 14.Устройство работает следующим образом.Сигнал вида 0 з 1.пи (где амплитуда, ы - круговая частота) с выхода генератора 1 поступает на входвторого детектора 8 и на измеряемое комплексное сопротивление объекта 4, подключенное к инвертируюлн му ходуоперационного усилителя 5,н обратнуюсвязь которого подключен регулируемыйрезистор 6. На выходе усилителя 5формируется сигнал вида: К о 11 = -- Б з 1 п (сои+-1 ЯО ) (1) 9 ЪЪ Угде 2 - величина комплексного соп-ротивления;- угол фазового сдвига;К - сопротивление регулируемого резистора 6.На выходах детекторов 7 и 8 Формируются постоянные напряжения, соответствующие амплитудам входных сигналов: КЦР 2 щ(2) В 1 вгде Е и - коэффициент передачи детектора,Вычитаяи Ь 8 на сумматоре 10,на выходе получаем напряжение Б = 1 с 1 с У (1 -- -) К о р в Е,где Е - коэффициент передачи сумматора 10. В зависимости от Б , поступающего на вход блока формирования управляющего сигнала 13, в качестве которого может быть использовано интегрирующее звено, на выходе блока формируется соответствующий управляемый сигнал, вызывающий уменьшение или увеличение сопротивления регулируемого резистора 6, пока не будет достигнуто значение К = Е . При этом на выходе сумматора 10 и на входе нуль-органа 12 достигается Б,о = О. На выходе нуль-органа формируется сигнал, вызывающий срабатывание реле времени 9. В результате этого осуществляется перекоммутация всех групп реле времени 9 и устройство переходит в режим измерения фазового сдвига, а регулируемый резистор 6 остается в достигнутом положении. Вследствие размыкания нормально замкнутых и замыкания нормально разомкнутых контактов на входы сумматора 10 подаются сигналы вила:(6) 15 Составитель А, КомиссаровТехред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо Редактор Н. Горват Заказ 1411/44 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Проиэвоцспзеннг -полиграфическое предприятие, г. Ужгозод, ул. Проектная,5На выходе сумматора получаем переменное напряжейиеЧ Ч2 И зп -- сов (ыТ+-) (5)О 1 2 210 На блок памяти 14 с выхода третьего детектора 11 подается напряжение, характеризующее фазовый сдвиг:.ЧБ= 21 с 1 с зп --9 в 2 Цикличность измерения обеспечивается возвращением реле времени 9 через определенное время в исходное положение - в режим измерения вели чины комплексного сопротивления объекта, При отключении контакта между выходом третьего детектора 11 и блоком памяти 14 на выходе блока памяти 14 сохраняется напряжение Н до 25 следующего перехода устройства в режим измерения фазы.Преобразователь позволяет измерять величину комплексного сопротивления и угол фазового сдвига, Значение ве личины определяется по установленному сопротивлению резистора 6. Из анализа выражения (б) следует, что устройство в режиме измерения фазы обладает достаточной чувствительностью в области ц = 9 О.Оптимальная амплитудно-частотная и фазовая характеристика усилителя 5 обеспечивается тем, что единичный коэффициент передачи и стабильная . 40 нагрузка по току поддерживаются автоматически. При условии быстрого достижения равновесия в выборе достаточно малого интервала работы реле времени 9 определенная ступенча 45 тость измерений сводится к минимуму. Формула и з о б р е т е н и я Преобразователь комплексного сопротивления, содержащий генератор напряжения, выход которого подключен к первой клемме для подключения измеряемого объекта, вторая клемма для подключения измеряемого объекта соединена с интвертирующим входом операционного усилителя и первым выводом, регулируемого резистора, второй вывод которого соединен с выходом операционного усилителя, сумматор, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с. целью расширения функциональных возможностей, введены три детектора огибающей, блок формирования управляющих сигналов, нуль-орган, реле времени и блок памяти, причем выход операционного усилителя соединен с входом первого детектора огибающей, вход второго детектора огибающей соединен с выходом генератора напряжения, выходы детекторов огибающей через первую и вторую группы раэмыкающих контактов реле времени соединены с первым входом сумматора, второй вход которого через соответствующие первые и вторые группы замыкающих контактов реле времени соединены с выходом операционного усилителя и выходом генЕратора напряжения, выход, сумматора соединен через последовательно соединенные третий детектор огибающей, третью группу замыкающих контактов реле времени с входом блока памяти, выход сумматора через третью группу раэмыкающих контактов реле времени соединен с входом нуль- органа и входом блока формирования . управляющих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу регулируемого резистора, выход нуль- органа соединен с управляющим входом реле времени.