Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Pomiary stosunku impedancji wzorcowych w układzie komparatora z zastosowaniem metody przestawienia

Kontorski K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 4

319--322

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 ZX, ZN whose ratio is to be determined and reed relays K1 and K2. Parasitic impedances in the comparator are denoted as ZD [2]. The next section presents mathematical explanation how the impedance ratio is achieved using UV1', UV2', UV1'', UV2'' 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.

2

Pomiary komparatorowe stosunku impedancji wzorcowych różnego typu

Kontorski K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 1

6--8

PL

W artykule przedstawiony jest układ komparatora do wyznaczania stosunku impedancji dwuportowych, współosiowych w zakresie (10 – 100) kΩ, typu R-R, C-C, a także R-C. Główne elementy układu to generator, transformator pomiarowy i cyfrowy moduł pomiarowy. Przeprowadzono badania w celu pewnego porównania wyników otrzymanych komparatorem z tymi otrzymanymi klasycznym mostkiem transformatorowym. Dokonano analizy błędów występujących w systemie pomiarowym.

EN

In the paper a comparator circuit which measures two terminal-pair impedance ratio is presented. The system is able to compare impedances of R-C type elements but with indirect comparison it is possible to achieve impedance ratio of R-R and C-C type elements. The first section describes the principle of operation of the impedance bridge and comparator. The system setup and the measurement method are presented in the second section. In Fig. 1 there are shown: a digital generator G, a measurement transformer Tr, the compared impedances ZX, ZN, a digital sampling voltmeter with channels V1, V2 and a buffer amplifier B. Stray impedances are depicted as ZI and they affect mostly the unbalance voltage [2]. The CVR (complex voltage ratio) is gathered when the secondary voltages are in phase and when they are in reversed phase (180˚). Equation (8) describes the relation between the measured CVRS and the impedance ratio. Table 1 contains the measurement results of the CVR at the transformer output in the circuit with different impedances. It is assumed that the voltage ratios at the transformer output are equal to 1 and -1, respectively. The experimental results are listed in Table 2. There were compared two standard resistors (R1, R2) of nominal values equal to 100 kΩ, two resistors (R3, R4) of 10 kΩ and two capacitors (C1, C2) of 3 nF. The resulting indirect ratio of C1, C2 and R1, R2 is compared with the direct result from a transformer bridge. The results are contained in the range of ± 5 ppm. The fifth section describes shortly sources of the uncertainty in the system.

3

Ocena wpływu impedancji pasożytniczych na dokładność cyfrowego niezrównoważonego komparatora impedancji

Rybski R., Kontorski K.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 2

184-187

PL

W pracy przedstawiono cyfrowy niezrównoważony komparator przeznaczony do porównań impedancji o dowolnym charakterze, w którym stosunek odpowiednich składowych impedancji wyznaczany jest na podstawie pomiaru stosunku spadków napięcia na porównywanych elementach impedancyjnych oraz napięcia niezrównoważenia układu. Przedstawiono wyniki analiz wpływu niepewności pomiaru napięcia niezrównoważenia na niepewność porównania impedancji dla porównań C-C i R-C. Podano wyniki badań wpływu impedancji pasożytniczych na błąd pomiaru składowych ortogonalnych napięcia niezrównoważenia oraz wpływ tego błędu na dokładność komparacji w układzie niezrównoważonym.

EN

The paper presents an unbalanced digital comparator designed to compare an impedance of any kind. In the comparator the ratio of impedance components is determined by measuring the ratio of voltage drops across the compared impedance elements and the unbalance voltage of the circuit. Conditions of comparison of elements C-C and R-C (Eqs. (7), (8)) are given. The impedances of these elements are described by equation (6). The complex uncertainty of comparison (Eqs . (9), (10)) was calculated, and influence of the measurement uncertainty of the unbalance voltage orthogonal components on that voltage value was examined. Based on the proposed comparator equivalent circuit (Fig. 4), there was determined equation (13) for calculating the influence of stray impedances on the comparison result. Calculation results of the comparison impedance error C-C (Fig. 5) and R-C (Fig. 7) caused by the influence of stray imped-ances shown in Fig. 4 are presented in Section 4. Influence of the balance detector input resistance on the comparison error, when taking into account values of the input impedance of typical commercial data acquisition cards, was also examined. It was pointed out, that stray impedances cause systematic errors which should be taken in to account when determining the final comparison result. However, the uncertainty of determining these errors should be included in a budget of the comparison uncertainty.