автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Активные преобразователи параметров электрических цепей со структурной коррекцией погрешностей

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ Николай Евгеньевич

АКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СО СТРУКТУРНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины)

1 9 МГ, 2003

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ПЕНЗА 2009

003483660

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет».

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Цыпин Борис Вульфович.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Мясникова Нина Владимировна;

кандидат технических наук, доцент Диянов Александр Иванович.

Ведущее предприятие - Федеральное государственное унитарное

предприятие «Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов» (г. Пенза).

Защита диссертации состоится 3 декабря 2009 г., в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет» по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомился в библиотеке государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет», с авторефератом - на сайте http://wwvv.pnzgu.ru

Автореферат разослан 2 ноября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор # ¡2 Светлов А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди разнообразных задач, решаемых информационно-измерительной техникой, важное место занимает задача измерения пассивных величин, характеризующих прохождение электрических сигналов через объект исследования. Такими величинами в первую очередь являются параметры электрических цепей переменного тока. Область применения средств измерения этих параметров весьма обширна: измерение различных физических величин с помощью параметрических датчиков, определение характеристик процессов в электрохимии, электрофизике, биологии, медицине, контроль радиоэлементов и полупроводниковых структур, диагностика электронной аппаратуры.

Существенных результатов в изучении вопросов, связанных с измерением параметров электрических цепей, достигли Ф. Б. Грине-вич, К. Б. Карандеев, В. Ю. Кнеллер, А. В. Светлов, А. И. Мартя-шин, А. М. Мелик-Шахназаров, А. Д. Нестеренко, П. П. Чураков, В. М. Шляндин, Г. А. Штамбергер, С. Л. Эпштейн и др.

В настоящее время мосты переменного тока относятся к наиболее точным средствам измерения параметров электрических цепей. Однако они являются наиболее сложными и дорогостоящими, так как включают в себя две системы уравновешивания, многозначные меры сопротивления и емкости или меры отношения по базе трансформаторов с тесной индуктивной связью.

Тенденция к увеличению быстродействия и упрощению структуры средств измерения параметров электрических цепей привела к разработке преобразователей в активные скалярные величины, удобные для восприятия и последующих преобразований. Основным структурным элементом таких устройств является активный преобразователь на базе операционного усилителя.

Перспективность разработки и исследования таких преобразователей заключается в том, что на их базе с использованием уже имеющихся серийных измерителей скалярных величин можно создать целый ряд специализированных, узко направленных измерителей параметров комплексных величин. При этом потребность в таких измерителях постоянно растет. Стимулирующим фактором повышенного интереса к преобразователям параметров электрических цепей с активными преобразователями являются высокие достиже-

ния в микроэлектронике, создающие предпосылки для непрерывного повышения качественных характеристик таких преобразователей. До настоящего времени большое внимание уделялось разработке и исследованию преобразователей параметров электрических цепей с активными преобразователями в направлении расширения их функциональных возможностей, в результате чего разработано множество структур преобразователей различного целевого назначения. Однако остаются недостаточно исследованными проблемы, связанные с обеспечением требуемых точностных характеристик активного преобразователя, являющегося основным элементом преобразователей рассматриваемого класса.

Цель работы - исследование и разработка активных преобразователей параметров электрических цепей со структурной коррекцией погрешностей.

Для достижения данной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

- выявление общих закономерностей образования погрешностей, вносимых активными преобразователями параметров электрических цепей;

- разработка, теоретические и экспериментальные исследования активных преобразователей параметров электрических цепей со структурной коррекцией погрешностей;

- разработка методики инженерного проектирования активных преобразователей по заданным точностным характеристикам во взаимосвязи с вопросами устойчивости.

Методы исследования. Исследования проводились с использованием методов теории автоматического регулирования и теории линейных электрических цепей. Также были применены основы теории чувствительности и погрешностей. Элементы теории вероятностей и математической статистики были использованы при экспериментальных исследованиях.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана методика проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей по заданным точностным характеристикам, основанная на анализе точности во взаимосвязи с вопросами обеспечения устойчивости;

- разработаны новые структуры активных преобразователей параметров электрических цепей с коррекцией погрешностей;

- показана взаимосвязь векторной погрешности активных преобразователей с их устойчивостью.

Практическая ценность заключается:

- в разработке методики инженерного проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей по заданным точностным характеристикам;

- в разработке активных преобразователей с коррекцией методической погрешности, обладающих повышенной точностью в широком диапазоне частот.

Реализация результатов работы: принципы построения и структуры измерительных преобразователей повышенной точности и методика проектирования активных преобразователей по заданным точностным характеристикам внедрены в ОАО «НИИ физических измерений» г. Пензы в ОКР «Возрождение», выполняемой в рамках Федеральной космической программы России на 2006-2015 гг., утвержденной постановлением правительства РФ от 22.10.2005; в учебный процесс Пензенского государственного университета в курсе «Физические основы получения информации».

На защиту выносятся:

- методика анализа и инженерного проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей, основанная на исследовании погрешности преобразования во взаимосвязи с устойчивостью активных преобразователей;

- структуры активных преобразователей параметров электрических цепей повышенной точности;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований активных преобразователей со структурной коррекцией погрешностей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международной конференции «Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике» (Ульяновск, 2006 г.), на Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2007, 2008 гг.), на ежегодных конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского государственного университета в 2005-2008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 11 печатных работ, из них 5 в изданиях, рекомендованных ВАК, и один патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 103 наименований, трех приложений. Работа содержит 174 страницы основного текста с 42 рисунками и таблицами на 10 страницах. Общий объем диссертации составляет 209 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели, задачи исследования и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проводится систематизация разработанных к настоящему времени измерителей параметров электрических цепей с активным преобразователем. Всё многообразие существующих преобразователей разделено на две группы.

В первую группу выделены преобразователи, представляющие собой последовательное соединение активного преобразователя и устройства обработки, осуществляющего переход от активной комплексной величины - напряжения переменного тока - к двум скалярным величинам, каждая из которых характеризует один параметр комплексного сопротивления или комплексной проводимости электрической цепи. Характерным общим признаком преобразователей этой группы является то, что активный преобразователь в них обеспечивает условия раздельного отсчета. Отмечено, что с точки зрения погрешностей метод последующего преобразования выходного напряжения активного преобразователя не существен, поэтому многообразие преобразователей первой группы в диссертационной работе представляется одной обобщенной структурой.

Во вторую группу выделены квазиуравновешенные преобразователи. Собственно активный преобразователь в них либо не обеспечивает условий раздельного отсчёта и соответствует структуре с обратно пропорциональным преобразованием, либо содержит дополнительные цепи, один из параметров которых, например коэффициент передачи Кд управляемого делителя напряжения, является регулируемым. Преобразователи второй группы представлены семью обобщенными структурами.

При анализе погрешностей обработки на примере преобразователей первой группы показано, что независимо от способа разделения выходного напряжения активных преобразователей на составляющие погрешность преобразования каждого параметра содержит два компонента, по-разному зависящие от измеряемых параметров. Один из них характеризует погрешность преобразования каждого параметра для случая, когда другой равен нулю. Второй обусловливает влияние другого параметра на погрешность преобразования каждого параметра. Первый является мультипликативной погрешностью, а второй- аддитивной, особенность которой - зависимость от другого параметра.

Анализ используемых методов исследования погрешностей и проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей по заданным точностным характеристикам показал, что все они сводятся к расчёту погрешностей по функциям преобразования скалярных параметров при различных сочетаниях преобразуемых величин и параметров усилителя. Такой подход, традиционный для исследования погрешностей измерителей скалярных величин, при преобразовании параметров комплексных величин имеет ряд недостатков. Эти недостатки заключаются в сложности анализа, обусловленной наличием нескольких (по числу скалярных параметров) функций преобразования, громоздкостью исходных выражений для активной и реактивной составляющих, модуля и аргумента комплексных функций нескольких переменных, многообразием возможных сочетаний значений преобразуемых параметров, параметров усилителя и требований к преобразователям, например, в отношении частоты тест-сигнала. Полученные в ряде работ результаты исследования погрешностей активных преобразователей указывают на взаимосвязь погрешностей преобразования каждого параметра со значениями обоих параметров, однако общие закономерности этой взаимосвязи в разработанных на сегодняшний день обобщенных структурах преобразователей параметров электрических цепей с активным преобразователем остаются невыясненными.

Во второй главе предлагается подход к анализу погрешностей во взаимосвязи с вопросами обеспечения устойчивости, основанный на использовании в качестве показателя точности векторной погрешности.

Векторная относительная погрешность представляет собой отношение вектора абсолютной погрешности Д, определенного как разность выходных напряжений реального и идеального активного преобразователя, к выходному напряжению идеального активного преобразователя. Векторная относительная погрешность непосредственно входит в функцию преобразования комплексного сопротивления (проводимости) в активную комплексную величину:

где 02 - выходное напряжение активного преобразователя; II[ - напряжение тест-сигнала; , - сопротивления цепи обратной связи

(измеряемое и опорное); к - коэффициент усиления; р - коэффициент обратной связи.

Векторная относительная погрешность связана с параметрами усилителя активного преобразователя и цепи обратной связи. Показано, что эта погрешность обратно пропорциональна комплексному коэффициенту передачи разомкнутой структуры активного преобразователя:

Векторная относительная погрешность обладает следующими свойствами: ее модуль является оценкой погрешностей преобразования одновременно относительной погрешности преобразования модуля комплексного сопротивления и абсолютной - фазового угла, рад:

Дф<|у|;

модуль векторной относительной погрешности легко поддается оценке при заданных параметрах схемы, поэтому просто решается задача выбора параметров схемы активного преобразователя для обеспечения требуемого значения модуля векторной погрешности. Также необходимо отметить, что векторная погрешность определяет и устойчивость активного преобразователя как замкнутой системы.

Для распространения этого подхода на случай преобразования составляющих комплексного сопротивления (проводимости) получена взаимосвязь погрешностей преобразования составляющих с параметрами векторной погрешности в виде

уА =Яеу-—1ту; (1)

А

у/}=Яеу+—1ту, (2)

где д и уд - относительные погрешности преобразования составляющих й и А комплексного сопротивления (проводимости), приведенные к выходному напряжению активного преобразователя.

Эта взаимосвязь раскрывает механизм образования погрешностей, вносимых активным преобразователем в результат преобразования каждого параметра, в преобразователях первой по предложенной систематизации группы преобразователей. По аналогии с введенными ранее названиями выделены собственная погрешность активных преобразователей по каждому параметру и погрешность взаимного влияния. Каждая из этих погрешностей зависит от обоих преобразуемых параметров, однако собственная погрешность включает в себя мультипликативную погрешность и погрешность нелинейности, а погрешность взаимного влияния для каждого параметра является аддитивной, обусловленной влиянием другого параметра. Для проектирования активных преобразователей важны очевидные неравенства

А

которые являются основанием для оценки погрешностей ул и уд при найденных значениях |у| или выбора требований к |у| при заданных у л и уд .

Структура выражений (1) и (2) согласуется с известным предложением об указании точности многомерных измерительных устройств в виде матрицы погрешностей. Использование векторной погрешности облегчает оценку и расчёт элементов матрицы погрешности. Для их оценки в заданных диапазонах измерения достаточно оценить лишь один параметр - модуль векторной погрешности.

Дополнительно проведен анализ частотных характеристик цепей обратной связи с учетом емкости соединительного кабеля всех возможных сочетаний исследуемого и образцового двухполюсников и их расположения в цепи обратной связи. Отмечено, что с точки зрения устойчивости предпочтение должно быть отдано цепям с опережающим фазовым сдвигом по цепи обратной связи.

В результате проведенных исследований предложена следующая методика проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей:

- выбор типа структуры активного преобразователя и характера реактивности образцовых элементов с учётом соображений по обеспечению устойчивости;

- определение значения |у|, необходимого для обеспечения требуемой от активного преобразователя точности преобразования параметров электрической цепи;

- расчет параметров усилителя, при которых обеспечиваются найденное значение |у( и выбор подходящего усилителя.

Так, при преобразовании параметров электрической цепи с индуктивным характером реактивности по последовательной схеме замещения и выборе в качестве образцового элемента резистора предпочтение с точки зрения устойчивости должно быть отдано структуре с обратно пропорциональным преобразованием.

Особенность методики заключается в том, что исходя из заданных погрешностей преобразования нескольких параметров электрической цепи находится значение одного, обобщенного показателя точности - модуля векторной относительной погрешности |у|, при котором

обеспечивается требуемая точность преобразования одновременно всех параметров при условии обеспечения его устойчивости.

Третья глава посвящена разработке активных преобразователей параметров электрических цепей со структурной коррекцией погрешностей, вызываемых конечным значением коэффициента усиления усилителя. Отмечена перспективность построения активных преобразователей на базе двухканальных усилителей с аддитивной коррекцией погрешности при пространственном разделении каналов. Достоинства таких преобразователей на базе двухканальных усилителей заключаются в возможности снижения коэффициента усиле-

ния, а значит, и расширения частотного диапазона при сохранении прежней точности или повышения точности при прежних значениях коэффициента усиления.

Напряжение на выходе и погрешность одного из вариантов таких усилителей (рисунок 1) определяются выражениями:

1 Л2 1 +--+ г-

Л,Л' 1

¿101 ад ¿202

(1 + у2 )

72=-

1

1

1+-

1

V

¿202

У1.

кхк2 РхР2 к2 р2 где у^ - погрешность суммирования.

т 1

и о

I

л

Г

й,

Г

О-

Сумматор

Рисунок 1 - Двухканальный преобразователь

1

и в

Как следует из приведенных выражений, для достижения эффекта повышения точности в них требуется согласование параметров цепи обратной связи усилителей основного и дополнительного каналов К й'

( 2 1 = 1), что не вызывает трудностей при построении усилителя с заданным коэффициентом передачи.

Особенности построения двухканальных активных преобразователей параметров электрических цепей обусловлены тем, что требуемый коэффициент передачи в них, в отличие от двухканальных усилителей, неизвестен и является функцией преобразуемых параметров. При этом разработка двухканальных преобразователей параметров сводится к разработке способов формирования выходного напряжения дополнительного канала.

На рисунке 2 представлена обобщенная структурная схема двухканальных активных преобразователей параметров электрических

цепей, построенных на базе двухканального усилителя с суммирова-

( <

нием напряжений каналов по замкнутому циклу, где I] и -двухполюсники, один из которых является исследуемым, другой -образцовым, ДК - дополнительный канал.

Рисунок 2 - Обобщенная структурная схема двухканальных преобразователей

Выходной сигнал дополнительного канала формируется путем дублирования исследуемого двухполюсника в этом канале и регулированием его коэффициента передачи.

В работе предложено при преобразовании параметров трехэлек-тродных емкостных датчиков использовать в дополнительном канале емкость на экран. При этом емкость на экран трехэлектродного емкостного датчика изменяется одновременно с параметрами рабочего датчика, и коррекция осуществляется по мгновенным значениям. При реализации второго способа регулирование коэффициента передачи дополнительного канала предложено осуществлять путем

обратного преобразования кода выходного напряжения преобразователя с помощью ЦАП, как показано на рисунке 3. В данном случае погрешность определяется выражением

1

У-^Уцап,АЦП> гДе У ЦАП,АЦП ~ погрешность канала ЦАП - АЦП.

Рисунок 3 - Двухканальный преобразователь с ЦАП в дополнительном канале

Разработаны структурные схемы двухканальных активных преобразователей, реализующих указанные способы формирования выходного сигнала дополнительного канала. При преобразовании составляющих комплексного сопротивления (проводимости) предложено сочетать уравновешивание по одному из параметров с коррекцией по другому (рисунок 4).

Отмечено, что все способы формирования выходного напряжения дополнительного канала могут быть реализованы при построении двухканальных активных преобразователей параметров электрических цепей на базе двухканальных усилителей с суммированием по разомкнутому циклу и с последовательным включением выходных цепей каналов. Если выходное напряжение дополнительного канала при этом формируется путём дублирования исследуемого двухполюсника, то уравновешивание необходимо осуществлять одновременно в обоих каналах.

Рисунок 4 - Двухканальный активный преобразователь с уравновешиванием по одному из параметров и коррекцией по другому: УДН - управляемый делитель напряжения; ФЧВ - фазочувствительный выпрямитель; ФЧНИ - фазочувствительный нуль-индикатор

Четвертая глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию двухканальных активных преобразователей параметров электрических цепей.

Для активных преобразователей с регулируемым коэффициентом передачи дополнительного канала проведено исследование влияния зоны нечувствительности фазочувствительного нуль-индикатора, формирующего управляющие воздействия на регулируемый элемент, на эффективность коррекции. Показано, что методическая погрешность двухканального преобразователя равна ——Чл— и Р -

^вых

коэффициенты передачи усилителя и цепи обратной связи соответственно; ип - зона нечувствительности нуль-индикатора) и уменьшается по сравнению с погрешностью одноканального активного преобразователя в раз. Поскольку наличие регулируемого эле-"п

мента придает двухканальному преобразователю сходство с Компенсационно-мостовой измерительной цепью с преобразованием сигнала разбаланса, проведен сравнительный анализ этих двух схем по точности и быстродействию, показавший достоинства первой из схем.

При исследовании инструментальных погрешностей двухканаль-ных активных преобразователей с дублированием исследуемого двухполюсника установлено снижение чувствительности к изменению коэффициента усиления и емкости между суммирующей точкой и общей шиной. Последнее предполагает возможность дистанционных измерений. Показано также, что отклонение параметров дополнительного канала от номинальных значений влияет на погрешность второго и третьего порядка малости по отношению к методической погрешности одноканального активного преобразователя.

Для преобразователя с ЦАП в дополнительном канале показано, что погрешность двухканального преобразователя равна произведению погрешностей корректирующего канала и канала АЦП - ЦАП. а также является величиной второго порядка малости.

Проведён анализ методических погрешностей и эффективности коррекции в двухканальных активных преобразователях параметров электрических цепей при комплексных коэффициентах передачи усилителя и цепей обратной связи. При этом предложен обобщённый способ анализа, заключающийся в исследовании векторной относительной погрешности формирования выходного напряжения дополнительного канала, которая и определяет эффективность коррекции в соответствии с выражением

У' = 7271.

где у' - векторная относительная погрешность двухканального активного преобразователя; У2 - векторная относительная погрешность исходного одноканального активного преобразователя; у) -векторная относительная погрешность дополнительного канала.

Приведены примеры использования этого подхода для анализа погрешностей двухканальных активных преобразователей, реализующих различные способы формирования выходного сигнала дополнительного канала, при преобразовании параметров комплексных величин.

Ниже приведены результаты исследования разработанных преобразователей.

Исследования проводились в диапазоне емкостей от 10 до 100 пФ на частотах 1, 20, 50 кГц. На рисунках 5 и 6 представлены результаты исследования на частоте 50 кГц. Результаты на частотах 1 и 20 кГц аналогичны и показывают, что погрешность одноканального исходного преобразователя не превышает 3 %, с кабелем - 8 %, а двухка-нального - 0,5 %. Емкость кабеля имитировалась конденсатором 1000 пФ, подключаемым к входу преобразователей.

У,%

1

0,5

-0,5

-1

-1,5

-2,5

1 16 / = 50кГц

А'1 А * чп

1С < 2 о\\ х---- -х—— —X- — X —

1 а

, пФ

Рисунок 5 - Результаты экспериментальных исследований одноканального (1а, 16)и двухканального (2а, 26) преобразователей на частоте 50 кГц

10 20 .30 40 50 <60 70 80 90 100 С„ пФ

-1

-2 -3

-4 -5 -6 -7 , У,%

Рисунок 6 - Влияние емкости кабеля в одноканальном (1) и двухканальном (2) преобразователях

В заключении подведены итоги теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в работе, и намечены некоторые перспективные направления дальнейших исследований, заключающиеся в распространении предложенного подхода к анализу погрешностей и проектированию АП по заданным точностным характеристикам, а также структурных методов повышения точности на преобразователи параметров многоэлементных двухполюсников.

В приложении А приведен пример проектирования измерителя параметров электрических цепей с активными преобразователями, ориентированного на применение совместно с емкостными датчиками.

В приложении Б приведены результаты экспериментального исследования двухканалъных преобразователей для емкостных датчиков.

В приложении В представлены акты внедрения.

Т—" о .

\

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1 Проведены систематизация и анализ средств измерения параметров электрических цепей с активными преобразователями. Многообразие этих средств удалось свести к ограниченному числу обобщенных структур и определить общие закономерности образования погрешностей.

2 Разработана методика анализа и проектирования активных преобразователей параметров электрических цепей по заданным точностным характеристикам.

3 Показана взаимосвязь векгорной погрешности активного преобразователя с его устойчивостью.

4 Разработаны, теоретически и экспериментально исследованы преобразователи со структурной коррекцией погрешности, обладающие повышенной точностью в широком диапазоне частот.

5 Показано, что двухканальные активные преобразователи с регулируемым коэффициентом передачи обладают более высоким быстродействием по сравнению с автокомпенсационным мостом.

6 Результаты работы внедрены в ОАО «НИИ физических измерений» (г. Пенза) в ОКР «Возрождение».

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1 Анализ погрешностей активных преобразователей пассивных электрических величин / Е. Н. Кузнецов, Б. В. Цыпин, Н. К. Юрков, Н. Е. Кузнецов // Измерительная техника. - М. : ФГУП «Стандартин-форм», 2006. - № 7. - С. 50-51.

2 Кузнецов, Н. Е. Сравнительный анализ точностных и динамических характеристик двух схем для преобразования пассивных электрических величин в активную величину / Е. Н. Кузнецов, Н. К. Юрков, Н. Е. Кузнецов // Измерительная техника. - М. : ФГУП «Стандартин-форм», 2007. - № 2. - С. 54-57.

3 Кузнецов, Н. Е. Обобщенный анализ погрешностей двухканаль-ных активных преобразователей параметров электрических цепей / Е. Н. Кузнецов, Н. Е. Кузнецов // Измерительная техника. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2007. -№ 12. - С. 25-34.

4 Кузнецов, Н. Е. Двухканальный преобразователь для емкостных датчиков / Е. Н. Кузнецов, Н. Е. Кузнецов, Б. В. Цыпин // Измерительная техника. - М.: ФГУП «Стандартинформ», 2008. - № 5. - С. 35-37.

5 Kuznetsov, N. A comparative analysis of the accuracy and dynamic characteristics of two systems for converting the parameters of passive electrical quantities into an active quantity / E. Kuznetsov, N. Kuznetsov, N. Yurkov // Mesurement Techniques, Springer. - New York, 2007. -Vol. 50. - № 2, Feb. - P.184 -189.

Публикации в других изданиях

6 Кузнецов, Н. Е. Активные преобразователи параметров электрических цепей с коррекцией погрешности статизма. Схемно-алгебраические модели активных электрических цепей: Синтез, анализ, диагностика / Н. Е. Кузнецов, Б. В. Цыпин // Континуальные алгебраические логики, исчисления и нейроинформатика в науке и технике : тр. Междунар. конф. - Ульяновск, 2006. - Т. 3. - С. 57-58.

7 Обобщенный анализ погрешностей двухканальных активных преобразователей параметров электрических цепей / А. И. Годунов, Е. Н. Кузнецов, Н. К. Юрков, А. Г. Царев, Г. Г. Беликов, Н. Е. Кузнецов // Надежность и качество : тр. междунар. симп. / под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : ИИЦ ПензГУ, 2007. - С. 379-382.

8. Кузнецов, Н. Е. Исследование погрешностей измерителей параметров электрических цепей с активными преобразователями / Н. Е. Кузнецов, Е. Н. Кузнецов // Надежность и качество : тр. междунар. симп. / под ред. Н. К. Юркова. - Пенза : ИИЦ ПензГУ, 2008. -Т. 1. - С. 372-374.

9. Кузнецов, Н. Е. Активные преобразователи параметров электрических цепей с коррекцией погрешности статизма / Н. Е. Кузнецов // Информационно-измерительная техника : тр. ун-та; Межвуз. сб. тр. / под ред. проф. Е. А. Ломтева. - Пенза : Изд-во Пенз. гос. унта, 2007.-Вып. 31.-С. 128-132.

10 Кузнецов, Н. Е. Электроника : метод, указания к выполнению лабораторных работ / Е. Н. Кузнецов, Н. Е. Кузнецов. - Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2009. - 155 с.

11. Пат. 2271028 Российская Федерация, МПК GO 1 В/02. Преобразователь для трехэлекгродного емкостного датчика / Н. Е. Кузнецов. -№ 200416356; заявл. 3.04.04; опубл. 27.02.2005, Бюл. № 6.

Научное издание

КУЗНЕЦОВ Николай Евгеньевич

АКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ СО СТРУКТУРНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ПОГРЕШНОСТЕЙ

Специальность 05. 11.01 - Приборы и методы измерения (электрические и магнитные величины)

Редактор Е. П. Мухина Технический редактор Я. А. Вьялкова

Корректор Я. А. Сиделышкова Компьютерная верстка М. Б. Жучковой

Сдано в производство 29.10.2009. Формат 60х84!/16. Усл. печ. л. 1,16. Заказ № 540. Тираж 100.

Издательство ПГУ. 440026, Пенза, Красная, 40.

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (ЭЦ) с АКТИВНЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (АП).

1.1. Структуры преобразователей. Обзор методов построения измерителей параметров ЭЦ с АП.

1.2. Погрешности преобразователей параметров ЭЦ с АП и методы их анализа.

Среди разнообразных задач, решаемых информационно-измерительной техникой, важное место занимает задача измерения пассивных величин, характеризующих прохождение электрических сигналов через объект исследования- Такими величинами, в первую очередь являются параметры электрических цепей (ЭЦК переменного тока. Область применения средств измерений параметров ЭЦ весьма обширна: измерение различных физических величин с помощью параметрических датчиков, определение характеристик процессов в электрохимии, электрофизики, биологии, медицине, контроль радиоэлементов и полупроводниковых структур, диагностика электронной аппаратуры [1,2].

Большой вклад в решение проблемы измерения параметров ЭЦ внесли Ф.Б. Гриневич, К.Б. Карандеев, В.Ю. Кнеллер, А.И. Мартяшин, А.Д. Нестеренко, K.M. Соболевский, В.М. Шляндин, Г.А. Штамбергер, C.J1. Эпштейн и их ученики [2.9] .

Наиболее точными и универсальными средствами измерения параметров ЭЦ являются мосты переменного тока [5, б]. Так мост переменного тока Р5083 [10] для точных измерений емкости С, индуктивности L, активного сопротивления R, добротности QR, тангенса угла потерь tgöw отклонения параметров С, L, R от заданного значения обеспечивает автоматический выбор схемы замещения и характера реактивности объекта измерения на рабочих частотах от 0,1 до 100 кГц (3000 дискретно устанавливаемых частот) имеет класс точности 0,02/0,002 и 0,005/0,0002 при калибровке по внешней образцовой 5 мере. Однако автоматические мосты переменного тока остаются наиболее сложными и дорогими приборами с двумя системами уравновешивания, многозначными кодоуправляемыми мерами сопротивления, емкости или мерами отношения на базе трансформаторов с тесной индуктивной связью.

Наряду с работами по совершенствованию мостов переменного тока [11-19] интенсивно разрабатываются преобразователи параметров ЭЦ в активные скалярные величины, удобные для восприятия и последующих преобразований [21,22]. Основным узлом таких преобразователей является активный преобразователь (АП) [22] (компенсационно-мостовая цепь прямого уравновешивания [23.25] , самоуравновешивающаяся цепь[26]).

Актуальность разработки таких преобразователей заключается в том [9], что на их базе и с использованием уже имеющихся серийных измерителей скалярных величин можно создать целый ряд специализированных, узко ориентированных измерителей параметров комплексных величин, потребность в которых велика и непрерывно растет.

АП в преобразователях параметров ЭЦ в скалярные величины реализует первый этап существенных преобразований информации [5] при измерении пассивных величин - переход от пассивной величины к активной. Стимулирующим фактором повышения интереса к преобразователям ЭЦ с АП являются достижения микроэлектроники, создающие предпосылки для непрерывного улучшения характеристик таких преобразователей.

Например, в [27] имеются .сведения о преобразователях, выполненных на одной микросхеме.

В зависимости от формы напряжения или тока, подаваемого на исследуемый объект, преобразователи параметров ЭЦ в скалярные величины делятся на два большие класса - преобразователи с синусоидальным воздействием и преобразователи с несинусоидальным воздействием [13-16,28,29]. При синусоидальном воздействии может ставиться задача измерения как обобщенных параметров в виде модуля и фазового угла, активной и реактивной составляющих КС (КП) электрической цепи, так и элементов двухполюсника, представляемого схемой замещения в виде электрической цепи. При несинусоидальном воздействии может ставиться задача измерения параметров элементов электрической цепи. В то же время, элементы схемы замещения многих реальных объектов могут отождествляться с идеализированными элементами цепи лишь на одной частоте [30] , а, следовательно, при несинусоидальном воздействии неизбежны методические погрешности от несоответствия модели объекту.

Поэтому, в работе рассматриваются преобразователи с синусоидальным воздействием.

В последнее время выполнено ряд диссертационных работ, посвященных, в основном, разработке преобразователей параметров двух- и многоэлементных цепей в плане обеспечения требуемых функциональных возможностей.

Вместе с этим, недостаточно исследованы вопросы обеспечения требуемой точности собственно АП - основного узла преобразователей рассматриваемого класса. На 7 сегодня отсутствует удобная для практического использования методика анализа погрешности и проектирования АП по заданным точностным характеристикам, не выяснены общие закономерности и особенности образования погрешностей, вносимых АП, в разработанных обобщенных структурах преобразователей параметров ЭЦ. В начальной стадии находятся исследования по структурной коррекции погрешностей АП параметров ЭЦ, хотя в АП напряжения (масштабных преобразователях, интеграторах и дифференциаторах) структурные методы повышения точности находят применение. Реализация этих методов в АП параметров ЭЦ позволила бы повысить точность преобразования в широком диапазоне частот тест-сигнала .

Вопросы обеспечения заданной точности АП должны быть, прежде всего, решены для наиболее распространенных и важных в практическом отношении задач преобразования модуля и аргумента, активной и реактивной составляющих КС (КП) или элементов ЭЦ, представляемых двухэлементной схемой замещения. Решение указанных вопросов является необходимой базой для соответствующих исследований преобразователей параметров и многоэлементных ЭЦ. К тому же измерение модуля и фазового угла, активной и реактивной составляющих в диапазоне частот является одним из путей решения задачи измерения параметров многоэлементных ЭЦ [31,32].

Исходя из сказанного, целью диссертационной работы является исследование и разработка активных преобразователей параметров ЭЦ со структурной коррекцией погрешностей.

Для достижения данной цели в работе поставлены следующие задачи:

1. выявление общих закономерностей образования погрешностей, вносимых АП параметров электрических цепей;

2. разработка, теоретические и экспериментальные исследования активных преобразователей параметров ЭЦ со структурной коррекцией погрешностей;

3. разработка методики инженерного проектирования активных преобразователей по заданным точностным характеристикам во взаимосвязи с вопросами устойчивости.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 103 наименований, трех приложений. Работа содержит 17 4 страниц основного текста, иллюстрируемого 42 рисунками на 10 страницах. Общий объем диссертации составляет 20 9 страниц.

Основные результаты и выводы по главе 4

1. Проведено исследование методических и инструментальных погрешностей двухканальных АП с дублированием исследуемого двухполюсника в дополнительном канале. Снижение влияния емкости соединительного кабеля предполагает возможность дистанционных измерений, а уменьшение влияния коэффициента усиления корректирующего канала предполагает расширение частотного диапазона тест-сигнала .

2. Проведено исследование погрешностей двухканального АП с регулируемым коэффициентом передачи в дополнительном канале и сравнительный анализ по точностным и динамическим характеристикам с компенсационно-мостовым устройством. Преимущества двухканального АП заключаются в увеличении быстродействия и уменьшения влияния порога чувствительности нуль-индикатора и коэффициента усиления в контуре уравновешивания на погрешность.

3. Установлены ограничения на использование способа формирования выходного напряжения дополнительного канала с помощью обратного преобразователя в структуре усилителя с суммированием по разомкнутому циклу. Этот способ применим лишь при включении исследуемого двухполюсника в прямую цепь усилителя.

4. Разработан обобщенный способ анализа погрешностей двухканальных АП, в соответствии с которым проводится анализ погрешности формирования выходного напряжения дополнительного канала. Приведены примеры использования этого способа для анализа эффективности коррекции погрешностей в двухканальных АП при преобразовании комплексных величин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные итоги теоретических и экспериментальных исследований, проведенных автором в настоящей работе, сводятся к следующему:

1. Проведена систематизация преобразователей параметров ЭЦ с АП, позволившая представить многообразие существующих преобразователей ограниченным числом обобщённых структур.

2. Разработаны основы новой методики анализа погрешностей АП и синтеза их по заданным точностным характеристикам.

3. Установлены общие закономерности образования погрешностей АП в разработанных к настоящему времени обобщённых структурах преобразователей составляющих КС (КП) . Показано, что погрешность, вносимая АП в результат преобразования каждого параметра ЭЦ, содержит две составляющие - собственную погрешность и погрешность взаимного влияния - с разным характером зависимости от преобразуемых параметров. Погрешность взаимного влияния ограничивает диапазон соотношений преобразуемых параметров ЭЦ. Установлено, что в двух структурах преобразователей устраняется погрешность взаимного влияния по одному из параметров, что позволяет расширить диапазон измерения по этому параметру в сторону меньших значений.

4 . Рассмотрены возможности структурной коррекции методических погрешностей при двухканальной реализации АП и показано, что специфика построения двухканальных АП с коррекцией заключается в формировании выходного напряжения дополнительного канала. Предложены способы формирования этого напряжения, основанные на регулировании коэффициента передачи дополнительного канала, дублировании исследуемого двухполюсника, выделении тока, протекающего через исследуемый двухполюсник. При преобразовании составляющих КС (КП) предложено сочетать уравновешивание по одному из параметров с коррекцией по другому.

5. Разработаны и исследованы методы построения преобразователей со структурной коррекцией погрешностей обладающая повышенной точностью в широком диапазоне частот.

6. Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований внедрены в НИИ физических измерений (г. Пенза) в ОКР «Возрождение».

В плане дальнейшего развития проведенных исследований целесообразно распространить подход к анализу погрешностей и синтезу АП по заданным точностным характеристикам, основанный на использовании в качестве показателя точности векторной погрешности, на случаи преобразования параметров трехи многоэлементных двухполюсников различной структуры.

В отношении разработки и совершенствования АП со структурной коррекцией погрешностей можно выделить два перспективных направления:

- схемотехническая проработка уже имеющихся АП и последующее их исполнение в виде гибридных и интегральных микросхем; разработка новых структур АП с коррекцией погрешностей и распространение сферы их применения на решение задач преобразования параметров многоэлементных двухполюсников. Здесь больших возможностей следует ожидать от сочетания методов уравновешивания токов или напряжений на отдельных элементах двухполюсника с методами коррекции.

1. Кнеллер В.Ю. Определение параметров многоэлементных двухполюсников / В.Ю.Кнеллер, Л.П.Боровских. - М. : Энергоатомиздат, 198 6.

2. Балтянский С.Ш. Измерение параметров физических объектов на основе идентификации и синтеза электрофизических моделей. Пенза, изд-во Пенз.гос. ун-та, 1999.

3. Карандеев К. Б. Специальные методы электрических измерений. --М.: Госэнергоиздат, 1963.

4. Нестеренко А.Д. Основы расчета электроизмерительных схем уравновешивания. Киев: Изд-во Академии наук УССР, 1954.

5. Кнеллер В.Ю. Автоматическое измерение составляющих комплексного сопротивления. M.-JI.: Энергия, 1967.

6. Трансформаторные измерительные мосты /Гриневич Ф.Б., Грохольский А. JI., Соболевский K.M., Цапенко М.П. Под ред К.Б. Карандеева. М.: Энергия, 1970.

7. Мартяшин А. И. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения / А.И. Мартяшин," Э.К. Шахов, В.М. Шляндин. М.: Энергия, 1976 .

8. Цифровые приборы и системы для измерения параметров конденсаторов /С. JI.Эпштейн, В.Г. Давидович, Г.И. Литвинов и др. Под ред. С.Л.Эпштейна М.: Сов. радио, 1978 .

9. Раздельное преобразование комплексных сопротивлений /Добров Е.Е., Татаринцев И.Г., Чорноус В.Н., Штамбергер Г.А. Львов: Вища школа, 1985.

10. Мост переменного тока АС В1с1де Р-5083. Проспект з-да Точэлектроприбор. Внешторгиздат, 1990.

11. Сурду М.Н., Ламенко А.Л., Карпов В. И. (Украина), Кинард Ж., Хофман А. (США). Теоретические основы построения вариационных мостов переменного тока. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 2006, № 10, с. 58-64.

12. Сурду М.Н., Салюк В.П. Повышение точности автотрансформаторных мостов. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 1996, № 6, с. 61-63.

13. Передельский Г.И., Афонин Е.П. Синтез мостовых цепей с импульсным питанием. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 1998, № 6, с. 47-50

14. Передельский Г.И. Многотоплечи мостовые цепи с регулируемыми резисторами. Измерительная техника, М.: Изд. Стандартов, 1999, № 6, с. 50-54.

15. Передельский Г. И. Мостовые цепи с использованием частото-независимых двухполюсников. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 2000, №8, с. 53-56.

16. Передельский Г. И. Мостовые цепи с импульсным питанием. М.: Энергоатомиздат, 1988.

17. Кнеллер В.Ю. Состояние и тенденции развития средств автоматического измерения параметров цепей переменного тока. Измерения, контроль, автоматизация, 1993, № 1-2, с. 13-22.

18. Кнеллер В.Ю. Средства измерения параметров цепей переменного тока. Приборы и системы управления. 19 98, №1, с. 64-68.

19. Кнеллер В.Ю. XV Всемирный конгресс ИМЕКО. Датчики и системы ИКА, 2000, №1, с. 39-40.

20. Кнеллер В.Ю. Преобразователи параметров электрических комплексных величин в унифицированный сигнал (тематическая подборка). //Приборы и системы управления, 1978, № 1,с.18-19.

21. Агамалов Ю.Р., Бобылев Д.А., Кнеллер В.Ю. Измеритель-анализатор параметров комплексных сопротивлений на основе персональной ЭВМ. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 1996, №6, с. 56-60.

22. Волгин Л. И. Линейные электрические преобразователи для измерительных приборов и систем. М.: Сов.радио, 1971.

23. Быстродействующие электронные компенсационно-мостовые приборы /К.Б. Карандеев, Ф.Б. Гриневич, А. Л. Грохольский и др. Под ред. К.Б. Карандеева. М.: Энергия, 1970.

24. Гриневич Ф.Б., Новик А. И. Измерительные компенсационно-мостовые устройства с емкостными датчиками Киев: Наукова думка, 1987.

25. Соловьев А. Л. Развитие компенсационно-мостовых методов построения измерительных преобразователей для емкостных и индуктивных датчиков //Приборы и системы управления, 1995, №6, с. 20-23.

26. Кнеллер В.Ю. Принципы построения преобразователей комплексных величин с самоуравновешивающимися цепями. //Автоматика и телемеханика, 1971, № 2, с.143-153.

27. Эхман М. Использование измерителя проводимости на одной ИС для контроля солевого раствора. //Электроника (рус. пер.), 1977, № 19, с.74-76.

28. Свистунов Б.А. Преобразователь параметров емкостных и индуктивных сопротивлений. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 2001, №6, с. 50-51.

29. Свистунов Б.Л. Структурно-алгоритмические методы синтеза средств инвариантного измерения параметров электрических цепей. Автореф. Докт. дисс., Пенза, 2004.

30. Измерения в промышленности. Справочник. /В. Бастель, Г. Бендгет, П. Бервегер. Под ред.П.Профоса. Пер. с нем. под ред. Д.И. Агейкина М.: Металлургия, 1980.

31. Кнеллер В.Ю. Средства измерения на основе персональных ЭВМ. / В.Ю. Кнеллер, A.M. Павлов // Измерения, контроль, автоматизация. М. : ЦНИИТЭИ Приборостроения, 1988, № 3, с. 3-14.

32. Цыпин Б.В. Измерение импедансов систем с ЭВМ. Изд-во Пенз. Гос. Ун-та, Пенза, 2001.

33. Гаврилюк М.А., Соголовский Е.П. Электронные измерители С, L, R . -Львов: Вища школа, 1978.

34. Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в постоянное М.: Сов. Радио, 1977 .

35. Добровинский И.Р., Бондаренко Л.Н., Блинов A.B. Повышение точности измерения параметров двухполюсников. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов 2002, №2, с. 49-53.

36. Агамалов Ю.Р., Кнеллер В.Ю., Курчавов В. И. Преобразователь емкости и проводимости, работающий в непрерывном диапазоне частот// Приборы и системы управления, 1978, № 1, с.21-23.

37. Бахмутский В.Ф., Николайчук O.JI., Стёпкин В. И. Преобразователи параметров комплексных сопротивлений для цифровых приборов и систем// Приборы и системы управления, 1978, № 1, с.19-21.

38. Алиев Т.М., Мелик-Шахназаров A.M., Шайн И.Л. Автокомпенсационные измерительные устройства переменного тока. М.: Энергия, 1977.

39. Кузнецов E.H., Кузнецов Н.Е. Исследование погрешностей измерителей параметров электрических цепей активными преобразователями. //Надежности и качество: Труды Междунар. симп. / под ред. Н.К. Юркова. Пенза, Изд. Пенз. гос. ун-та: 2008, т.1, с. 372-374.

40. Алиев Т.М., Степанов В.II. Развертывающие компенсаторы комплексных величин. М.: Энергия, 1969.

41. Никулин В.И., Грохольский А.Л., Соболевский K.M. Быстродействующий измеритель составляющих комплексной проводимости //Автоматический контроль и методы электрических измерений. Труды vn Всесоюзной конференции. Новосибирск: Наука, 1971, с.199-202.

42. A.c. 739434 СССР G01R27/02. Преобразователь составляющих комплексных сопротивлений. /Гаврилюк М.А., Соголовский Е.П., Походыло Е.В. Опубл. в бюл., № 21, 1980.

43. Бахмутский В.Ф. Универсальные цифровые измерительные приборы и системы. Киев: Техника, 1979.

44. Давидович В.Г., Плахова Э.В. Низкочастотный цифровой прибор МЦЕ-10 // Приборы и системы управления, 1971, № 3, с.15-17.

45. Шахов Э.К., Фролов В.М., Михотин В.Д., Андреев А.Б. Использование интегрирующих развертывающихпреобразователей в режиме фазочувствительного детектирования // Известия вузов. Приборостроение, 1977, т.XX, № 5, с.5-10.

46. A.c. 464826 СССР G01R17/02. Способ раздельного измерения комплексных величин / Добров Е.Е., Чорноус В.Н. Опубл. в бюл., 1975, № 11.

47. A.c. 571791 СССР Н03К/00. Цифровой измеритель параметров реактивных двухполюсников/ Михотин В.Д., Рыжевская Т.Н., Шахов Э.К., Шляндин В.М. Опубл. в бюл., 1977, № 33.

48. A.c. 664121 СССР G01R17/02. Устройство для контроля параметров комплексных сопротивлений /Голоцуков В.М., Дасевич С.И., Добров Е.Е., Чорноус В.Н., Штамбергер Г.А. Опубл. в бюл., 1979, № 19.

49. Агамалов Ю.Р., Кнеллер В.Ю., Курчавов В. И. Универсальный преобразователь составляющих комплексного сопротивления, работающий в непрерывном диапазоне частот// Тез. докл. Всесоюз. конф. «ИИС-7 5» Кишинев: МолдНИИНТЦ, 1975, т.2, с.77-78.

50. A.c. 658508 СССР G01R31/26, G01R27/26. Устройство для измерения и регистрации вольт-фарадных характеристик полупроводниковых структур /Балтянский

51. С.Ш., Зверева В.В., Кузнецов E.H., Лях С.Е., Фелъдберг СМ., Рыжевский А.Г., Цыпин Б.В., Чернецов К.Н. Опубл. в Б.И., 1979, № 15.

52. Цыпин Б.В., Путилов В.Г., Рыжов В.Ф., Фельдберг СМ., Кузнецов E.H. Прибор для измерения и регистрации C-V и G- V характеристик полупроводниковых структур // Приборы и системы управления, 1980, № 1, с.33-34.

53. Райтман М.С. Амплитудно-стабильные электронные генераторы. // Автометрия, 1969, №1, с.41-51.

54. Райтман М.С., Фомичев Ю.М., Бутенко В.А., Сергеев В.М., Крамнюк А.И., Лотонов Ю.И. Генератор-компаратор ГК 10А // Измерительная техника, М.: Изд. стандартов, 1975, №11, с.84-85

55. Добровинский И.Р., Ломтев Е.А. Проектирование ЕИС для измерения параметров электрических цепей. М.:, Энергоатомиздат, 1994.

56. Гриневич Ф.Б., Добров E.H., Никулин В.И. Об одной авто-компенсационной схеме измерения емкости// Автоматический контроль и методы электрических измерений. Труды VI Всесоюзной конференции. Новосибирск: Наука, 1966, т.2, с.49-55.

57. Полонников Д.Е. Решающие усилители. М.: Энергия, 1973 .

58. Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. 4.1. М.: Мир, 1967.

59. Тахванов Г.И. К расчету частотных ошибок операционного (решающего) усилителя// Автоматика и телемеханика, 1972, № 10.

60. Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.И. Основы теории автоматического регулирования и управления.1. М.: Высшая школа, 1977.

61. Аналоговые интегральные схемы /Под ред. Дж.Коннели. -М.: Мир, 1977.

62. Справочник по радиоизмерительным приборам /Гаврилов Ю.С. и др.- М.: Энергия, 1976.

63. Цыпин Б.В. Сопоставительная оценка погрешности измерения комплексного сопротивления. Измерительная техника. М.: Изд. Стандартов, 2002, №3, с. 45-47.

64. Цыпин Б. В. Методы и измерительные преобразователи для контроля и диагностики электронной аппаратуры при производстве. Автореферат докт. Диссертация. Пенза, 2002 .

65. Лихтциндер Б.Я., Широков С.М. Многомерные измерительные устройства. -М.: Энергия, 1978.

66. Цыкин Г. С. Электронные усилители М.: Стандартиздат, 1963.

67. Лурье Б. Я. Максимизация глубины обратной связи в усилителях. М.: Связь, 1973.

68. У. Хоровиц, П. Хилл. Искусство схемотехники. М., Мир, 1998, 582с.

69. Электрические измерения неэлектрических величин./Под ред. П.В.Новицкого. Л.: Энергия, 1975.

70. Рутковски Д. Интегральные операционные усилители. -М.: Мир, 1978. 148. Ленк Дж. Справочник по современным твердотельным усилителям. М.: Мир, 1977,

71. Проектирование и применение операционных усилителей /Под ред. Дж.Грэма. М.: Мир, 1974.

72. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измерительных устройств. М. : Изд-во стандартов, 1972.

73. Алиев Г.М., Сейдель Л. Р. Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов. М.: Энергия, 1975.

74. Туз Ю.М. Структурные методы повышения точности измерительных устройств. Киев: Вища школа, 1976.

75. Павлов А.М. О построении автоматических измерителей параметров комплексных величин со встроенным микропроцессором// Приборы и системы управления, 1979, № 12, с.11-13.

76. Волгин Л. И. Методы построения высокостабильных усилительных устройств// Энциклопедия измерений, контроля и автоматизации. М.: Энергия, 1969, № 12, с.29-32.

77. Гриневич Ф.Б., Братусь Ю.В., Карпенко В.П., Хазанов В.М. Точные операционные устройства для мостов с теснойиндуктивной связью. Киев, 1979, (Препринт, 17/ИЭД АН УССР) .

78. Бутт В.Е., Панков Б.Н. Двухканальные итерационные усилители// Приборы и системы управления, 1975, № 5, с.21-24.

79. Бутт В.Е., Панков Б.Н. Операционные устройства с многоканальной обратной связью. // Автометрия, 1978, №4, с.14-21.

80. Волгин Л.И. Аналоговые операционные преобразователи с компенсацией методической погрешности. // Измерения, контроль, автоматизация. -М.: ЦНИТН приборостроения, 1975, вып.2(4), с.29-37.

81. Richman R. Recent advances in high freguency performance of feedback amplifier combinations. - IEEE Transactions, IM-15, 1966, № 4.

82. A. с. 467296 СССР. G01R27/00. Преобразователь параметров сопротивлений в электрический сигнал /Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. -Опубл. в Б.И., 1975, № 14 .

83. А.с. 492828 СССР. G01R27/00. Преобразователь параметров комплексных сопротивлений в электрический сигнал /Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. Опубл. в Б.И., 1975, № 43.

84. A.c. 530270 СССР. G01R27/00. Преобразователь параметров комплексных сопротивлений в напряжение /Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. -Опубл. в Б.И., 1976, № 36.

85. Кузнецов E.H., Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. Преобразователь параметров пассивных комплексных величин. В кн.: Обработка информации в автоматических системах. Межвуз.сб.статей. -Рязань, 1975, вып.2, с. 221-225.

86. A.c. 540225 СССР. G01R27/00. Преобразователь параметров элементов электрических цепей в напряжение /Кузнецов E.H., Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. Опубл. в Б.И., 197 6, № 47.

87. Кузнецов E.H., Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. Преобразователи параметров пассивных величин с коррекцией погрешности. //Приборы и системы управления, 1978, Ш 2, с.20-22.

88. Н.Е. Кузнецов. Активные преобразователи параметров электрических цепей с коррекцией погрешности статизма. Инф.-изм.техника. Труды ун-та. Межвуз. сборник трудов/Под ред. Е.А. Ломтева. Пенза, Изд. Пенз. гос. ун-та, 2007, вып. 31, с. 128-132.

89. Кузнецов E.H., Осадчий Е.П., Фельдберг С.М., Чернецов К.Н. Повышение точности преобразования выходных сигналов параметрических датчиков.//Цифровая информационно-измерительная техника. Межвуз. сб. науч. трудов. Пенза, 1979, вып.9, с.98-101.

90. Проектирование датчиков для измерения механических величин. /Под.ред. Е.П.Осадчего.- М. Машиностроение, 1979.

91. Патент РФ 2271028.G01B/02. Преобразователь для трехэлектродного емкостного датчика. Б.И., 2006, № 6101.

92. Kuznetsov Е. A comparative analysis of the accuracy and dynamic characteristics of two systems for converting the parameters of passive electrical quantities into an active quantity. / E. Kuznetsov, N. Kuznetsov, N. Yurkov// Mesurement Techniques,

93. Springer.-New York.-Volume 50.-Nomber 2, February, 2007, p. 184-189.

94. Кнеллер В.Ю. Об одном типе мостов переменного тока с автоматическм уравновешиванием двумя параметрами //Автоматика и телемеханика, 1958, №2, с. 162-173.

95. Кузнецов E.H., Кузнецов Н.Е., Юрков Н.К. Обобщенный анализ двухканальных активных преобразователей параметров измерительных цепей. М.: Измерительная техника, 2007, № , с.

96. Кузнецов E.H., Кузнецов Н.Е., Цыпин Б.В. Двухканальный преобразователь для емкостных датчиков. М.: Измерительная техника, 2008, №5, с.