Результат интеллектуальной деятельности: Способ измерения индуктивности и собственного сопротивления

Изобретение относится к радиотехнике. В частности к способам измерения индуктивности и собственного сопротивления индуктивности. В частности может быть использовано и в метеорологии для оценки температуры и токов в атмосфере.

Известен способ измерения индуктивности и собственного сопротивления индуктивности основанном известных зависимостях между такими параметрами LC - контура, таких как индуктивность L, емкость С, резонансная частота F0, сопротивление потерь R и добротность Q, см. (RU 2713100 МПК G01R 27/00 (2006.01)).

Недостатками способа являются использование генератора переменного тока и мостовая схема измерения, что приводить к громоздкость процесса измерений.

Наиболее близким к настоящему изобретению является способ измерения индуктивности и собственного сопротивления включающий подачу напряжения на индуктивность, измерение напряжения и определение индуктивности и собственного сопротивления (см. патент RU 411525, опубл.: 10.02.2011 МПК G01R 27/02 (2006.01)).

Недостатком указанного способа является многочисленные операции при проведении измерений и низкая точность при измерениях.

Техническим результатом является сокращение операций и повышения точности измерений.

Технический результат достигается за счет того, что в известном способе измерения индуктивности и собственного сопротивления, включающим подачу напряжения на индуктивность, измерение напряжения и определение индуктивности и собственного сопротивления, напряжение на индуктивность подают путем замыкания ключа на фиксированное время, фиксацию напряжения и мощности в виде осциллограмм, определение на осциллограмме начального напряжения U0, момента времени Tmax, соответствующему максимальной мощности и напряжения u₁(∞) соответствующему бесконечному моменту времени, при этом сопротивление R и индуктивности L определяются формулами:

,

где R0 - сопротивление калибровочного резистора.

На фиг. 1 показана схема измерения сопротивления 1 и индуктивности 2, к одному выводу сопротивления 1, через калибровочный резистор 3, подключен источник напряжения. Напряжение на второй вывод индуктивности 2 подают путем замыкания последовательного ключа 4 на землю.

Связь между током и напряжением, при замыкании ключа 4 на землю, описывается дифференциальным уравнением (1),

где J(t) - ток, R0 - сопротивление калибровочного резистора, L - индуктивность, R - сопротивление проводника из которого сделана индуктивность и U0 - напряжение источника питания.

Предложенный способ измерения сопротивления и индуктивности основан на решении обратной задачи для дифференциального уравнения (1), то есть при решении обратной задачи J(t) - ток и U0 - напряжение источника питания считаются известными, а вычисляются неизвестные коэффициенты L и R. При этом R0 - сопротивление калибровочного резистора и осциллограммы тока J(t), а также напряжение и мощность могут быть измерены приборами.

На фиг. 2 показана фиксация осциллограммы напряжения 5 и осциллограммы тока 6. Для осциллограммы напряжения 5, на участке t=∞, напряжение будет определятся формулой (2), величина этого напряжения обозначена позицией 7.

Из формулы (2) можно определить сопротивление R проводника индуктивности по формуле (3), то есть определяется сопротивление R проводника, из которого изготовлена индуктивность.

Осциллограмма мощности 9 (см. фиг. 3) имеет максимум, который обозначен позицией 10. Решение дифференциального уравнение (1) позволяет установить временное Tmax положение максимума 10 осциллограммы мощности 9, который определяются формулой:

(4).

Из формулы (5) можно вычислить индуктивность L см. формулу (5)