Pomiary stosunku impedancji wzorcowych w układzie komparatora z zastosowaniem metody przestawienia

• Autorzy: Kontorski K.

Warianty tytułu

EN

Comparisons of impedances with the complex voltage ratio measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiona jest metoda pomiaru stosunku impedancji dwuportowych, współosiowych w zakresie (10 – 100) kΩ typu R-R, C-C, a także R-C z wykorzystaniem cyfrowego modułu pomiarowego. Badania miały na celu weryfikację dokładności nowego układu komparatora. Otrzymane wyniki pomiarów porównano z wynikami otrzymanymi klasycznym mostkiem transformatorowym. Dokonano analizy błędów układu i wskazano możliwości ich poprawy.

EN

In the paper there is presented a new scheme of an unbalanced impedance comparator for measuring two terminal pair, coaxial impedance ratio with a complex voltage ratio (CVR). In the introduction there is given a description of classical and digital comparators. Fig. 1 shows the schematic diagram of a comparator. It contains a digital generator G, digital sampling voltmeter channels V₁, V₂, impedances Z_X, Z_N whose ratio is to be determined and reed relays K₁ and K₂. Parasitic impedances in the comparator are denoted as Z_D [2]. The next section presents mathematical explanation how the impedance ratio is achieved using U_V1', U_V2', U_V1'', U_V2'' voltages derived by DFT from the gathered probes. The expression (7) is true if the generator voltage between measurements is constant. The experimental results of comparison of 6 impedances: 4 resistive type impedances of the nominal values of 10 kΩ (R₃, R₄), 100 kΩ (R₁, R₂) and two capacitive impedances of the nominal values of 3 nF (C₁, C₂) are given in Table 1. The left column presents the type of comparison. In the middle one there are given the results obtained by the comparator and in the right - the real parts of the impedance ratio obtained from a transformer bridge. Fig. 2 shows the experimental results to check if there is really the same voltage in the time of measurement. Summing up, these are the preliminary results and the comparator has to be investigated under other metrological conditions.

Słowa kluczowe

PL

stosunek impedancji; impedancje pasożytnicze; zespolony stosunek napięć; próbkujący moduł pomiarowy; mostek transformatorowy

EN

impedance ratio; stray; parasitic impedances; complex voltage ratio; sampling voltmeter; transformer bridge

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 59, nr 4
• Strony: 319--322
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Kontorski K.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Metrologii Elektrycznej, ul. Ogrodowa 3b, 65-462 Zielona Góra

Bibliografia

• [1] Kontorski K.: Pomiary komparatorowe stosunku impedancji wzorcowych różnego typu, Pomiary Automatyka Kontrola, nr 01, 2013, s. 6-8.
• [2] Rybski R., Kontorski K.: Ocena wpływu impedancji pasożytniczych na dokładność cyfrowego niezrównoważonego komparatora impedancji, Pomiary Automatyka Kontrola, nr 2, 2011.
• [3] Kaczmarek J., Rybski R.: Mostek niezrównoważony do dokładnych pomiarów pojemności, Pomiary Automatyka Robotyka, nr 7-8, 2004.
• [4] Ramm G., Moser H.: New multifrequency method for the determination of the dissipation factor of capacitors and of the time constant of resistors, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 54, no. 2, April 2005.
• [5] Overney F., Jeanneret B.: RLC Bridge Based on an Automated Synchronous Sampling System, IEEE Trans. on Instr. and Meas., vol. 60, No. 7, 2011.
• [6] Delahaye F., Goebel R.: Evaluation of the Frequency Dependence of the Resistance and Capacitance Standards in the BIPM Quadrature Bridge, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 54, no. 2, 2005.
• [7] Schurr J., Wood B. M., Overney F.: Linear Frequency Dependence in AC Resistance Measurement, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 54, no. 2, 2005.
• [8] Waltrip B. C., Oldham N. M.: Digital Impedance Bridge, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 44, no. 2, April 1995.
• [9] Dudziewicz J. (red.): Etalony i precyzyjne pomiary wielkości elektrycznych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 1982.
• [10] Vora C. S., Satish L.: ADC Static Nonlinearity Estimation Using Linearity Property of Sinewave, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 60, no. 4, April 2011.