DE2329461C3 - Verfahren und Einrichtung zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eiae Einrichtung zur Durchführung *3es Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2. V

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines kompjexen Stroiiikreises und die Einrichtung für seine Durchführung werden hauptsächlich zürn Messen von Parametern der Bauelemente der komplexen elektrischen RC- und RL-Kreise verschiedener nachrichten- bzw. funktechnischer Anlagen angewandt und können auch zum Messender Parameter von ÄC-FoUen-bzw. Schichtgliedern sowie zum Messen von Signalen der RCL-Geber und RCL-Mikrogeber eingesetzt werden.

Bexannt ist ein Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises, bei welchem der elektrische Meßkreis, der auch den komplexen Stromkreis einschließt, mit Gleichspannung versorgt wird und die Pars neter der elektrischen Signale, die am Ausgang des elektrischen Meßkreises abgegriffen werden, in Zeitintervalle umgewandelt werden, aus deren Größen man die Parameter der Bauelemente des komplexen Stromkreises bestimmt (vgl. zum Beispiel SU-Erfinderschein Nr. 2 19 013).

Im genannten Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises wird an den Eingang des elektrischen Meßkreises, vier die Reihenschaltung eines Normalwiderstands und eines parallelen RC- Kreises darstellt, die Gleichspannung und an die freie Herausführung des parallelen RC-Kreises ein Nullpotential angelegt Im elektrischen Meßkreis entsteht dabei ein Übergangsprozeß, welcher eine Spannungsänderung an seinem Ausgang — einer Herausführung des parallelen RC-Kreises bedingt — mit dem Normalwiderstand verbunden ist. Nach praktischer Beendigung des Übergangsprozesses wird beim stabilen Betrieb am Ausgang des elektrischen Meßkreises die Gleichspannung abgegriffen, gespeichert und in ein Zeitintervall umgewandelt, welches dann gemessen wird. Dann wird dem Eingang des elektrischen Meßkreises ein Nullpotential zugeführt und das Zeitintervall von diesem Zeitpunkt bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Spannung des wiederholt hervorgerufenen Übergangsprozesses, die am Ausgang des elektrischen Meßkreises abgegriffen wird, einem bestimmten Teil der früher gespeicherten Gleichspannung gleich ist, gemessen.

Das genannte Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises gestattet nicht das Messen von Parametern der Bauelemente eines parallelen RL-Stromkreises, da in diesem Fall der elektrische Meßkreis die Reihenschaltung einer Normalinduktivitätsspule und eines parallelen RL-Kreises darstellen soll und bei stabilem Betrieb die am Ausgang des elektrischen Meßkreises abgegriffene Spannung nicht durch die Größe der Induktivität L der Induktivitätsspule des parallelen RL-Kreises, sondern durch den Verlustwiderstand der Induktivitätsspule des parallelen RL-Kreises bestimmt wird.

Theoretisch aber braucht man bei fehlenden Verlusten an der Normalinduktivitätsspule und der Induktivitätsspule für die Durchführung des genannten Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises eine Gleichspannungsquelle unendlicher Leistung. Die Größe der zu erhaltenden Zeitintervalle ist darüber hinaus mit den Größen der Bauelemente eines parallelen RC-Kreises nicht durch lineare Abhängigkeiten verbunden, und zuhj Gewinnen getrennter Information über die Größen der Bauelemente eines parallelen ÄC-Kreises ist die mathematische Auswertung der numerischen Äquivalente erforderlich, die bei der Messung der genannten Zeitintervalle erhalten werden.

Alles das schrankt m bedeutendem Maße den Anwendungsbereich des genannten Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises infolge der Unmöglichkeit der

ίο Messung von Parametern der Bauelemente eines parallelen RL-Kreises und einer niedrigen (wegen des riichtlineären Charakters der Transformatiönsfunktiön) Meßgenauigkeit von Parametern der Bauelemente eines parallelen RC-Kreises ein.

Bekannt ist eine Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern eines komplexen Stromkreises, in welcher eine Schaheinheit, deren erster Eingang an den Ausgang einer Gleichspannungsquelle angeschlossen und deren zweiter Eingang geerdet ist. auf ein Signal eines Steuerblocks, das zeitlich mit einem äußeren Signal zusammenfällt, an ihren Ausgang ihren ersten Eingang anschließt. Der Ausgang der Schalteinheit ist über ein Normalbauelement mit der Herausführung des komplexen Stromkreises verbunden, die elektrisch auch mit dem Eingang eines Vergleichsblocks in Verbindung steht, dessen Ausgang an den Eingang des Steuerblocks angeschlossen ist, der seinerseits an einen Block zum Messen von Zeitintervallen angeschlossen ist. Die andere Herausführung des komplexen Stromkreises ist dabei mit der Schalteinheit direkt verbunden (vgl. zum Beispiel SU-Erfinderschein Nr. 2 43 732).

Nach dem Eintreffen des äußeren Signals sendet der Steuerblock ein Steuersignal zur Schalteinheit, unter dessen Einwirkung diese Schalteinheit den Ausgang einer Gleichspannungsquelle an den Eingang des elektrischen Meßkreises anschließt, der die Reihenschaltung eines Normalwiderstands und eines parallelen RC-Kreises darstellt, wobei die freie Herausführung des RC-Kreises mit dem geerdeten Eingang der Schalteinheit direkt verbunden ist. Nach einer Zeit, die für die praktische Beendigung des Übergangsprozesses in dem elektrischen Meßkreis erforderlich ist, gibt der Steuerblock ein Signal auf den Spannungs-Zeitintervall-Umwandler und auf eine Speichereinheit, deren Eingang mit dem Ausgang des Meßkreises — mit der Herausführung des Normalwiderstandes — und einer Kerausführung des parallelen RC-Kreises und deren Ausgang über einen Spannungsteiler mit einem Teilungsverhältnis e~' mit einem Eingang des Vergleichsblocks verbunden ist. Auf dieses Signal speichert die Speichereinheit die Ausgangsspannung des elektrischen Meßkreises, und der Spannungs-Zeitintervall-Umwandler, dessen Eingang mit dem Ausgang des elektrischen Meßkreises und dessen Ausgang mit dem Eingang des Blocks 7um Messen der Zeitintervalle verbunden ist, wandelt die Spannung in ein proportionales Zeitintervall um, welches von dem Block zum Messen der Zeitintervalle gemessen wird. Dann sendet der Steuerblock ein Signal, auf welches die Schalteinheit den Eingang des elektrischen Meßkreises an ihren geerdeten Eingang anschließt, während der Block zum Messen der Zeitintervalle mit der Messung des nächsten Zeitintervalls beginnt, wobei das Signal von der Beendigung seiner Messung an den Block zum Messen der Zeitintervalle vom Vergleichsblock in dem Zeitpunkt gelangt, wenn die Spannung des wiederholt hervorgerufenen Übergangsprozesses, die am Ausgang

des elektrischen Meßkreises abgegriffen wird, gleich der am Ausgang des Spannungsteilers abgegriffenen Spannung ist

Beim Messen von Parametern der Bauelemente eines parallelen ÄC-Kreises mit Hilfe der genannten Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises ist es nicht möglich, eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen, da die bei der Messung erhaltenen numerischen Äquivalente der Zeitintervalle nicht durch lineare Abhängigkeiten mit den Parametern der Bauelemente des parallelen ÄC-Kreises verbunden sind. Mehr noch, das numerische Äquivalent eines Zeitintervalls, dessen Ablauf der Vergleichsblock fixiert, hängt zur gleichen Zeit sowohl von der Größe der Kapazität C als auch von der Größe des Widerstandes R des parallelen ÄC-Kreises ab. Zu einer zusätzlichen Beeinträchtigung der Genauigkeit kommt es infolge der Überbrückung des parallelen ÄC-Kreises durch den Eingangswiderstand des Vergleichsblocks. Einen wesentlichen Nachteil stellt auch die Unmöglichkeit dar, die Parameter der Bauelemente eines parallelen RL- Kreises zu messen, da nach der Beendigung des ursprünglich hervorgerufenen Übergangsprozesses der Strom (und somit auch die Spannung am Ausgang) im elektrischen Meßkreis, den in diesem Fall die Reihenschaltung einer Normalinduktivitätsspule und eines parallelen ÄL-Stromkreises darstellen, dessen freie Herausführung an den geerdeten Eingang der Schalteinheit angeschlossen ist, nicht durch die Größe der Induktivität L der Induktivitätsspule des parallelen RL- Kreises, sondern durch das Verhältnis der Größen des Verlustwiderstandes der Normalinduktivitätsspule und des der Induktivitätsspule im parallelen ÄL-Kreis bestimmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der aufgezählten Nachteile ein Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises und eine Einrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, in denen die Änderung der Art der elektrischen Einwirkungen auf den elektrischen Meßkreis die Meßgenauigkeit zu erhöhen und diesen Prozeß zu beschleunigen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst

Eine zweckmäßige Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Anspruch 2 gekennzeichnet

Falls der komplexe Stromkreis parallel geschaltete ÄL-Bauelemente darstellt »st es nützlich, daß eine Induktivitätsspule das Normalbauelement ist und daß die Gegenkopplung des Gleichstromverstärkers eine Widerstandsgegenkopplung ist

Falls der komplexe Stromkreis paralleigeschaltete ÄC-Bauelemente darstellt ist es zweckmäßig, daß ein Widerstand das Normalbauelement ist und daß die Gegenkopplung des Gleichstromverstärkers eine Kapazitätsgegenkopplung ist

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises und die Einrichtung für seine Durchführung erhöben die Meßgenauigkeit verkürzen die Meßdauer und erweitern den Bereich der zu messenden Parameter. Die Einrichtung zeichnet sich darübei hinaus durch ihre einfache Konstruktion und geringen Abmessungen aus.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises,

Fig.2 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung, und

ίο F i g. 3 Zeitdiagramme a. bund eder Spannung U\, Ui und L/3 am zweiten Ausgang der Schalteinheit an deren ersten Ausgang bzw. am Ausgang des Gleichstromverstärkers.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises enthält eine Schalteinheit 1 (Fig. 1), der aus elektronischen Schaltern 2,3,4,5 und 6 besteht, deren jeder mit einem Transistor bestückt ist Einen ersten Eingang 7 der Schalteinheit 1 stellt dabei der Eingang des Schalters 5 dar, einen zweiten Eingang 8 der Schalteinheit 1 stellen die miteinander gekoppelten Eingänge der Schalter 3 und 6 und einen dritten Eingang 9 der Schalteinheit 1 die miteinander gekoppelten Eingänge der Schaher 2 und 4 dar. Einen ersten Ausgang 10 der Schalteinheit stellen die miteinander gekoppelten Ausgänge der Schalter 4,5 und 6 und einen zweiten Ausgang 11 der Schalteinheit 1 die miteinander gekoppelten Ausgänge der Schalter 2 und 3 dar. Der zweite Eingang 8 der Schalteinheit 1 ist geerdet und der erste Eingang 7 an den Ausgang einer Gleichspannungsquelle 12 angeschlossen, die als an sich bekannte Halbleiterschaltung ausgeführt ist

Die Einrichtung ist auch mit einem Steuerblock 13 ausgestattet, der aus Triggern bzw. Flipflops 14,15,16, 17 und 18 einen Geber 19 eines kalibrierten Zeitintervalls — als solcher ist in diesem Ausführungsbeispiel der Einrichtung ein nach an sich bekannter Schaltung ausgeführter monostabiler Multivibrator angewandt — und einem Impulsverteiler 20 besteht, der nach einer an sich bekannten Schaltung aus zwei Triggern mit Recheneingängen ausgeführt ist. deren Ausgänge mit einer Diodenmatrix verbunden sind, die den Zustand dieser Trigger decodiert.

Ein erster Ausgang 21 des Impulsverteilers 20 ist mit dem Einheits- oder Einseingang des Triggers 18 und dem Eingang des Gebers 19 des kalibrierten Zeitintervalls verbunden, dessen Ausgang mit dem Nulleingang des Triggers 16 und dem Einheitseingang des Trigger; 17 in Verbindung steht Ein zweiter Ausgang 22 de«

so Impulsverteilers 20 ist mit den Nulleingängen dei Trigger 17, 14 und 18 und dem Einheitseingang de« Triggers 15 verbunden. Ein dritter Ausgang 23 de« Impulsverteilers 20 ist mit dem NuDeingang de« Triggers 15 und dem Einheitseingang des Triggers Ii verbunden. Auf die Einheitseingänge der Trigger 14 unc 16 wird ein äußeres Signal von einer Quelle (nichi gezeigt) gegeben. Der Einheits- und der Nullausgang des Triggers 14 sind mit den Steuereingängen de: Schalters 2 bzw. 3 und die Ausgänge der Trigger 15,11 und 17 mit den Steuereingängen der jeweiligen Schäkel 4,5 und € verbunden.

Der erste Ausgang 10 der Schalteinheit 1 ist über eir Normalbauelement — als solches wird in der vorliegen den Ausfuhrung der Einrichtung eine Normalmduktivi tätsspule 24 verwendet — mit dem Eingang eine Gleichstromverstärkers 25 mit Gegenkopplung (etn< derartige Kopplung wird durch die Schaltung eine Widerstandes 26 in den Gegenkopplungskreis erreicht

verbunden. Der zweite Ausgang 11 der Schalteinheit 1 ist über den komplexen Stromkreis — als solcher wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Einrichtung die Parallelschaltung einer Induktionsspule 27 und eines Widerstands 28 verwendet — auch mit dem Eingang des Gleichstromverstärker 25 verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Vergleichsblocks 29 in Verbindung steht. Ein zweiter Eingang des Vergleichsblocks 29 ist geerdet, und sein Ausgang ist mit dem Eingang des Impulsverteilers 20 verbunden. Der ,₀ Gleichstromverstärker 25 und der Vergleichsblock 29 sind als eine einheitliche integrierte Schaltung ausgeführt.

Die Einrichtung ist auch mit einem Block 30 zur Messung von Zeitintervallen versehen, der einen Impulsquarzgenerator 31, der als eine bekannte Schaltung mit Halbleiterbauelementen ausgeführt ist, und elektronische Schalter 32 und 33 enthält, die den Schaltern 2, 3, 4, 5 und 6 ähnlich sind. Der Block 30 enthält auch Zähler 34 und 35 mit digitaler Anzeige. Als solche sind nach einer an sich bekannten Schaltung ausgeführte dekadische Hochfrequenz-Impulszähler verwendet. Der Ausgang des Im pulsgenerator 31 ist mit den Eingängen der Schalter 32 und 33 verbunden, deren Ausgänge mit den Eingängen des jeweiligen digitalen Zählers 34 bzw. 35 in Verbindung stehen. Der Steuereingang des Schalters 32 ist mit dem Ausgang des Triggers IS und der Steuereingang des Schalters 33 mit dem Ausgang des Triggers 15 verbunden.

Der dritte Eingang 9 der Schalteinheit 1 ist mit dem Ausgang einer Gleichspannungsquelle 36 verbunden, die der Gleichspannungsquelle 12 ähnlich ist, jedoch eine andere Polarität aufweist.

Möglich ist auch ein anderes Ausführungsbeispiel der Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zurr. Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises, das dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnlich ist.

Ihr Unterschied besteht darin, daß als ein komplexer Stromkreis die Parallelschaltung eines Widerstands 37 (F i g. 2) und eines Kondensators 38 angewendet sind. Dabei ist als Normalbauelement ein Normalwiderstand 39 verwendet, der auf die gleiche Weise wie die Normalinduktivitätsspule 24 (Fig. 1) geschaltet ist und der Verstärker 25 (Fig.2) ist kapazitiv parallel gegengekoppelt, nämlich durch die Einschaltung eines Kondensators 40 in den Gegenkopplungskreis des Verstärkers 25.

Die erfindungsgemäße Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises arbeitet folgenderweise:

Das äußere Signal gelangt von der Quelle an die Einheitseingänge der Trigger 14 (Fig. 1) und 16 des Steuerblocks 13 und führt sie in den Einheitszustand über. Dabei öffnet das Potential welches von dem Einheitsausgang des Triggers 14 abgegriffen wird, den Schalter 2 der Schalteinheit 1; das Potential, welches von seinem Nullausgang abgegriffen wird, schließt den Schalter 3 und das am Ausgang des Triggers 16 abgegriffene Potential öffnet den Schalter 5. Dies führt dazu, daß Ober den geöffneten Schalter 2 auf die Parallelschaltung der Induktivitätsspule 27 und des Widerstands 28 des komplexen Stromkreises eine negative Gleichspannung -E₀ von der Gleichspannimgsquelle 36 und auf die Normalinduktivitätsspule 24 eine positive Gleichspannung + Eo von dem Ausgang der Gleichspannungsquelle 12 gegeben wird Zum besseren Verständnis des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises sind in F i g. 3 die Zeitdiagramme a, b und cder Spannungen U\, Lfe und t/3 am zweiten Ausgang der Schalteinheit, an seinem ersten Ausgang bzw. am Ausgang des Gleichstromverstärkers dargestellt. Die Spannungen - E₀ und + E₀ sind ebenfalls auf den Diagrammen a und b dargestellt.

Der Strom in der Normalinduktivitätsspule 24, der einen Bezugsstrom darstellt, fängt an, linear anzusteigen. Das Summleren dieses Stroms mit dem Strom, der durch die Bauelemente des komplexen Stromkreises fließt, erfolgt am Eingang des Gleichstromverstärkers 25. Unter der Voraussetzung, daß die Größe der Induktivität Lo der Normalinduktivitätsspule 24 kleiner als die Größe der Induktivität L der Induktivitätsspule 27 des komplexen Stromkreises ist, fällt die Änderungsrichtung des Summenstroms mit der des Stroms in der Normalinduktivitätsspule 24 zusammen. Der Zeitpunkt, da der Summenstrom eine vorgegebene Größe erreicht hat. wird von dem Vergleichsblock 29 ermittelt, der die Spannung am Ausgang des Gleichstromverstärkers 25, die der Größe des Summenstroms und der Größe Ro des Widerstandes 26 direkt proportional ist, der in den Stromkreis der parallelen Gegenkopplung des Verstärkers 25 geschaltet ist, mit dem Spannungspegel Null vergleicht.

In dem Zeitpunkt, wenn die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers 25 den Nullpegel erreicht, gibt der Vergleichsblock 29 ein erstes Signal auf den Impulsverteiler 20, an dessen erstem Ausgang 21 dabei ein Impuls erscheint, der den Geber 19 des kalibrierten Zeitintervalls auslöst und den Trigger 18 in den Einheitszustand überführt. Der Geber 19 beginnt mit dem Abzählen eines kalibrierten Zeitintervalls T₀ (F i g. 3. Diagramm c), und das am Ausgang des Triggers 18 abgegriffene Poiential öffnet den Schalter 32 des Blocks 30 zur Messung der Zeitintervalle. Die vom Quarzgenerator 31 ankommenden Impulse gelangen über den geöffneten Schalter 32 an den Eingang des digitalen Zählers 34, der mit der Messung des ersten Zeitintervalls fi (F i g. 3, Diagramm c)beginnt.

Nach dem Ablauf des kalibrierten Zeitintervalls Ta führt der von dem Ausgang des Gebers 19 des kalibrierten Zeitintervalls ankommende Impuls den Trigger 16 in den Nullzustand zurück und den Trigger 17 in den Einheitszustand über. Der Schalter 5 schließt sich, und der Schalter 6 wird geöffnet. Die Normalinduktivitätsspule 24 wird nun über den geöffneten Schalter 6 an den geerdeten zweiten Eingang 8 der Schalteinheit 1 angeschlossen. Die Stromänderung in der Normalinduktivitätsspule 24 hört auf.

Wenn die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers 25 wieder den Nullpegel erreicht, wird am Ausgang des Vergleichsblocks 29 das zweite Signal abgegriffea Am zweiten Ausgang 22 des Impulsverteilers 20 erscheint dabei ein Impuls, der die Trigger 14,17 und 18 in den Nullzustand zurück und den Trigger 15 in den Einheitszustand überführt. Die Schalter 2,6 und 32 schließen sich, und die Schalter 3, 4 und 33 werden geöffnet Der digitale Zähler 34 beendet die Messung des Zeitintervalls Λ, und der digitale Zähler 35, an dessen Eingang über den geöffneten Schalter 33 Impulse vom Quarzgenerator 31 zu gelangen beginnen, beginnt mit der Messung des zweiten Zeitintervalls h (F i g. 3, Diagramm c). Die Herausführung des komplexen Stromkreises wird über den geöffneten Schalter 3 an den geerdeten zweiten Eingang 8 der Schalteinheit 1

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angeschlossen, und die negative Gleichspannung — E₀, die vorher dem komplexen Stromkreis zugeführt wurde, wird nun von dem Ausgang der Gleichspannungsquelle 36 über den geöffneten Schalter 4 auf die Normalinduktivitätsspule 24 gegeben. In dieser entsteht dabei ein sich linear ändernder Strom, der einen anderen Bezugsstrom darstellt, dessen Änderungsrichtung zur Änderungsrichtung des Stroms, der durch die Normalinduktivitätsspule 24 früher floß, gegenläufig ist.

In dem Zeilpunkt, wenn die Ausgangsspannung des Gleichstromverstärkers 25 den Nullpegel erreicht hat, wird am Ausgang des Vergleichsblocks 29 ein drittes Signal abgegriffen, bei welchem am dritten Ausgang 23 des Impulsverteilers 20 ein Impuls erscheint, welcher die Trigger 17 und 15 in den Einheitszustand zurückführt. Die Schalter 33 und 4 schließen sich, und der Schalter 6 wird geöffnet.

Der digitale Zähler 35 beendet die Messung des Zeitintervalls t₂, und die Normalinduktivitätsspule 24 wird nun über den geöffneten Schalter 6 an den geerdeten zweiten Eingang 8 der Schalteinheit 1 angeschlossen. Die Schaltung ist dabei in den Ausgangszustand zurückgekehrt

Aus den erhaltenen und gemessenen Zeitintervallen ii und f2kann man eindeutig auf die Größe der Induktivität Lder Induktivitätsspule 27 des komplexen Stromkreises und auf die Größe des Wirkleitwerts

Y =

1
R

des Widerstandes 28 dieses Stromkreises schließen:

L.

h = L₀-

Die Arbeitsweise des anderen Ausführungsbeispiels der Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises ist der oben beschriebenen ähnlich.

10

Ihr Unterschied besteht nur darin, daß infolge der Einschaltung des Kondensators 40 in den Stromkreis der parallelen Gegenkopplung des Gleichstromverstärkers 25 (Fig.2) dessen Aüsgarigsspannung der Größe der Kapazität Cb des Kondensators 40 umgekehrt und dem Integral des Summenstroms direkt proportional ist. Infolge der Anwendung des Normal Widerstandes 39 als Normalbauelement ist der durch das Normalbauelement fließende Strom ein Gleichstrom.

Aus den erhaltenen und gemessenen Zeitintervallen ii und f2 kann man eindeutig auf die Größe des Wirkwiderstandes R des Widerstandes 37 und auf die Größe der Kapazität C des Kondensators 38 des komplexen Stromkreises schließen:

U =

h ⁼

R.

C.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Messen von Parametern der Bauelemente eines komplexen Stromkreises und die Einrichtung für seine Durchführung weisen eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit, weiten Anwendungsbereich und eine hohe Meßgenauigkeit auf.

Bei der Messung von Parametern einzelner RCL-Bauelemente und von Parametern eines komplexen Stromkreises gestatten es das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung, durch die Beseitigung von Transformationsfehlern, die durch Verluste in Kondensatoren und Induktivitätsspulen, NichtStabilität der Ansprechschwellen des Vergleichsblocks sowie durch NichtStabilität der Spannungsquellen hineingetragen werden, die Meßgenauigkeit zu erhöhen.

Das Verfahren und die Einrichtung bieten eine Möglichkeit, die in dem elektrischen Meßkreis verlorengehende Leistung herbabzusetzen, was die Parameter der RC- Folienbauelemente zu messen und die Signale der RCL- Mikrogeber in Zeitintervalle umzuwandeln gestattet.

Die Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens zum Messen von Parametern eines komplexen Stromkreises zeichnet sich durch einfache Konstruktion und geringe Abmessungen aus.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. "ν Λ

   Patentansprüche:

   ffi^^i^.^r|ali|^mirö^4e5$eö vow "Parametern- der ^r ®i^pS^|temeiit#^^Qpmptexen sWöinkrelses, näm- s i^^ppll^usSaner^ti^^ni ohmschenWiderstand und ^^^dererseäec einer^^ü^vltatsspule bzw- eines -■

   3?§|^dens|^^^sol^erseits de^Widerstandswerts -^Ifldes^flr^nds: !^andererseits der induktivität *t^ äer JndyJ^vitätssjjiule bzw. der Kapazität C des ιοί &.Ä0^^denSaö^ ^obÄ der elektrische NfSßkrels, der ii^i^üeJi^en ^i^leleiK^trxHnkreis e«nsäiBel|tf init ," ^^^ieiehspannu^'vefSorgt wird lind die Tarameter ?| ^ler elektriselie>i Signale, die am Ausgang des ..·.;■ :SvK^gktrisdien Meßkreises abgegriffen werden, in tff.ä^ßnte^jg Umgewandelt werden, aus'deren ^c Größe die Parameter der Bauelemente des komplexen Stromkreises bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gleichspannung (-Eo) direkt an den Eingang des komplexen Stromkreises bei Parallelschaltung seiner Bauelemente anlegt; daß man zur Umwandlung der elektrischen Signale, die am Ausgang des elektrischen Meßkreises abgegriffen werden, in die Zeitintervalle fi, h durch die Bauelemente des komplexen Stromkreises fließenden Strom mit einem linear veränderbaren Bezugsstrom oder konstanten Bezugsstrom ( + £t>) entgegengesetzter Richtung durch ein Normalbauelement nämlich ein Normalinduktivitätselement mit einer Normalinduk tivität L₀ bzw. einen Normalwiderstand mit einem Normalwiderstandswert Ro summiert wobei dessen Änderungsgeschwindigkeit bzw. dessen Stärke so gewählt wird, daß die Richtung der Änderung bzw. die Richtung des Summenstroms mit der Richtung der Änderung bzw. mit der Richtung des Bezugsstroms zusammenfällt; daß man ab dem Zeitpunkt, in dem das Integral des Summenstroms oder der Summenstrom selbst einen vorgegebenen Wert erreicht hat, ein kalibriertes Zeitintervall 7J abzählt, nach dessen Ablauf man die Änderung des linear veränderbaren Bezugsstroms unterbricht bzw. den konstanten Bezugsstrom (+ E₀) abschaltet; daß man dann, wenn das Integral des Stroms durch die Bauelemente des komplexen Stromkreises bzw. der Summenstrom den vorgegebenen Wert erreicht hat, die Gleichspannung (-E₀) abschaltet und das Zeitintervall fi vom Anfang der Abzählung des kalibrierten Zeitintervalls 7Ό bis zum Zeitpunkt der Abschaltung der Gleichspannung (— £0) mißt; daß man ferner den nach Abschaltung der Gleichspannung (- Eo) vom komplexen Stromkreis erhaltenen Strom mit einem anderen linear veränderbaren Bezugsstrom, dessen Änderungsrichtung zur Änderungsrichtung des ersten linear veränderbaren Bezugsstroms entgegengesetzt ist, oder mit einem anderen konstanten Bezugsstrom (-Ea), dessen Richtung der Richtung des ersten konstanten Bezugsstroms entgegengesetzt ist, jeweils durch das Normalbauelement, summiert; daß man das Zeitintervail t₂ vom Zeitpunkt der Abschaltung der Gleichspannung (- E₀) bis zum Zeitpunkt, wenn das Integral des Summenstroms bzw. der Summenstrom den vorgegebenen Wert erreicht hat, mißt, worauf die gesuchten Parameter folgendermaßen ermittelt werden:

   ΐ; T- —— · t,

   *■£· ■ - - - . '■ ¹O ■■

   bzw. . :

   -I ir=* 4-

   C=^- (Fig. 3).

   f 2. Eirfiehtung zur Durchführung des Verfahrenst nachiAnspruch ti Jo der eine Schalteinheit, deren

   ie^tef^ätrngäng an den Ausgang; einer Gleichspanr

   ^CTum^ulifer angeschlossen' und »deren zweite/ Eingang geerdetist auf ein von einem Steuerblock |ijkommfende5Sjg)i|l,.das ältlich mit/einem äußeren;

   'Meßaj^^e|igiia|:tu?amtr^n!fält, an feinen ersten^ Ausgang seinen ersten Eingang anschließt, wobei der Ausgang der Schalteinheit über ein Normalbauelement nämlich eine Normalinduktivitätsspule bzw. einen Normalwiderstand, mit einem Anschluß des komplexen Stromkreises aus einerseits einem Widerstand und andererseits einer Induktivitätsspule bzw. einem Kondensator verbunden ist der auch mit dem Eingang eines Vergleichsblocks elektrisch gekoppelt ist, dessen Ausgang an den Eingang des Steuerblocks angeschlossen ist, der seinerseits an einen Block zur Messung von Zeitintervallen angeschlossen ist, wobei ein anderer Anschluß des komplexen Stromkreises mit der Schalteinheit direkt gekoppelt ist, gekennzeichnet durch einen Gleichstromverstärker (25) mit Gegenkopplung, nämlich mittels eines Widerstands (26) bzw. mittels einer Kapazität (40), der die elektrische Kopplung des Anschlusses des komplexen Stromkreises (27, 28; 37, 38) mit dem Vergleichsblock (29) vornimmt, der in den Zeitpunkten, in denen die Ausgangsspannung (Uj) des Gleichstromverstärkers (25) gleich Null ist Signale an den Steuerblock (13) abgibt, der den Zustand der Schalteinheit (1) ändert, wobei nach einem kalibrierten Zeitintervall To von einem Geber (19) nach dem Eintreffen des ersten Signals vom Vergleichsblock (29) der erste Ausgang (10) der Schalteinheit (1) an deren zweiten Eingang, (8) im Zeitpunkt des Eintreffens des zweiten Signals vom Vergleichsblock (29) der erste Ausgang (10) der Schalteinheit (1) an deren dritten Eingang (9), der an den Ausgang der Gleichspannungsquelle (36) anderer Polarität angeschlossen ist, und ein zweiter Ausgang (11) der Schalteinheit (1) an deren zweiten Eingang (8) und im Zeitpunkt des Eintreffens des dritten Signals vom Vergleichsblock (29) der erste Ausgang (10) der Schalteinheit (1) an deren zweiten Eingang (8) angeschlossen ist, während die unmittelbare Kopplung der Schalteinheit (1) mit dem anderen Anschluß des komplexen Stromkreises durch die Verbindung dieses Anschlusses mit dem zweiten Ausgang (11) der Schalteinheit (1) erfolgt, der nach dem Eintreffen eines Signals vom Steuerblock (13), das zeitlich mit dem äußeren Meßauslösesignal zusammenfällt, durch die Schalteinheit (1) an deren dritten Eingang (9) angeschlossen wird, und wobei zum Messen der Zeitintervalle i₍ und f2 der Vergleichsblock (29) über den Steuerblock (13) den Block (30) zur Messung von Zeitintervallen betätigt (F i g. 1 bis 3).