Impedance comparison in a circuit with two digital sinewave generators

• Autorzy: Rybski R.

Warianty tytułu

PL

Komparacja impedancji w układzie z dwoma cyfrowymi generatorami napięcia sinusoidalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A circuit for comparing impedances of any character is presented. Impedance comparison is realized automatically by means of a balanced bridge circuit with two sinewave generators. In the presented circuit, the ratio of impedances being compared is determined by measuring the complex ratio of the generators' output voltages. The complex voltage ratio measurement and the balancing algorithm are based on digital signal processing methods. The comparison conditions, uncertainty assessment, as well as the results of the measurements performed by means of the devised circuit are also presented.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję układu pomiarowego do porównywania impedancji o dowolnych kątach fazowych. Porównanie impedancji realizowane jest w układzie zrównoważonego mostka z dwoma cyfrowymi generatorami napięcia sinusoidalnego. Zmieniając parametry napięć wyjściowych generatorów doprowadza się układ do stanu równowagi. Stosunek porównywanych impedancji wyznaczany jest poprzez pomiar zespolonego stosunku napięć wyjściowych generatorów. Przedstawiono automatyczny układ do porównywania impedancji oparty na dostępnych na rynku komercyjnych przyrządach pomiarowych. Cecha szczególną opracowanego rozwiązania jest realizowany na bieżąco w procesie równoważenia pomiar zespolonego stosunku napięć wyjściowych generatorów. z wykorzystaniem algorytmu FFT. Pomiar zespolonego stosunku napięć oraz algorytm równoważenia układu bazuje na metodach cyfrowego przetwarzania sygnałów. Wyprowadzono warunki komparacji impedancji oraz dokonano oceny niepewności komparacji w zaproponowanym układzie pomiarowym. Wyniki oceny niepewności komparacji zweryfikowano doświadczalnie stosując specjalną procedurę, porównań wzorców rezystancji i pojemności.

Słowa kluczowe

EN

impedance measurement; ac bridge; ac generators; complex voltage ratio

PL

pomiar impedancji; zespolony stosunek napięć

• Wydawca: Komitet Metrologii i Aparatury Naukowej PAN
• Czasopismo: Metrology and Measurement Systems
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 11, nr 2
• Strony: 131--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rybski R.

• University of Zielona Góra, Institute of Electrical Metrology

Bibliografia

• 1. Kinard J.R., Harris L.A.: Impedance comparator using digitally generated sinewaves with accurate phase relationships. Electronics Letters, vol. 10, no. 9, 1974, pp. 146-147.
• 2. Bachmair H., Vollmert R.: Comparison of admittances by means of a digital double-sinewave generator. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 29, no. 4, 1980, pp. 370-372.
• 3. Helbach W., Marczinowski P., Trenkler G.: High-precision automatic digital ac bridge. IEEE Transactions on. Instrumentation and Measurement, vol. 32, no. 1, 1983, pp. 159-162.
• 4. Tarach D., Trenkler G.: High-accuracy N-port impedance measurement by means of modular digital ac components. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 42, no. 2, 1993, pp. 467-470.
• 5. Muciek A.: Digital impedance bridge based on a two-phase generator. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 46, no. 2, 1997, pp. 622-626.
• 6. Rybski R., Kaczmarek J.: Komparacja R-C w układzie z dwoma cyfrowymi generatorami napięcia sinusoidalnego. Krajowy Kongres Metrologii, Warszawa 2001, t II, pp. 365-368.
• 7. Rybski R.: Cyfrowe źródła napięcia sinusoidalnego w komparatorach impedancji. Wydawnictwo Politechniki Zielonogórskiej, Monografia Nr 100, Zielona Góra, 2000.
• 8. Ramm G.: Impedance measuring based on ac potentiometer. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 34, no. 2, 1985, pp. 341-344.
• 9. Rybski R., Kaczmarek J.: Calibration of a system for the measurement of complex voltage ratios. Proc. XVI IMEKO World Congress, IMEKO 2000, Vol. X, EWADC’2000, 5th Workshop on ADC Modelling and Testing. Vienna, 2000, pp. 287-290.
• 10. Rybski R., Kaczmarek J.: Kalibracja próbkującego systemu do pomiaru zespolonego stosunku napięć. Pomiary Automatyka Kontrola, nr 7/8, 2002, pp. 93-96.