Квазимодуляционный автоматический мост переменного тока

 

КВАЗИМОДУЛЯЦИОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащий последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен с входами счетчика алгоритма, каждый из идентичных каналов уравновешива ния состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, . распределителя импуйьсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также из триггера реверса счетчика квазимодулятора, который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствукицей выходов экстремум-детектора, а первым входом - та:кже с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодулятора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы .блока связи, второй вход распределителя Импульсов соединен с выходом счетчика алгоритма , а выход блока ключе:й подключен к мостовой измерительной цепи, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, повьшения технологичности и точности измерений, р каждый из каналов уравновешивания введены сзгмматор и дешифратор, причем первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй вход - с выходом дешифратора , который входами подключен соответственно к выходам счетчика ks9 квазимодупятора и счетчика алгоритма , выход сумматора соединен с входом блока ключей.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) ()1) зсю G 01 R .17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

r10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,В., l

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ /""

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3599383/18-21 (22) 01 . 06. 83 (46} 15 ° 10.84. Бюл. М 38 (72) Б.А. Кромпляс, В. Г. Мельник, В.M. Могилевский,,В.В. Петухов н М.Н. Сурду (71) Институт электродинамики

АН Украинской ССР (53) 621.317.733 (088.8) (56) 1. Мост переменного тока автоматический Р5016. Техническое описание и инструкция по эксплуата. ции..

2. Техника электрических измерений. Киев, "Наукова думка", 1979, c. .19-30. (54) (57) КВАЗИМОДУЛЯЦИОННЫЙ ABTONATHЧЕСКИЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащий последовательно соединенные: генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен. с входами счетчика алгоритма, каждый из идентичных каналов уравновешивания состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, . распределителя импульсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также из триггера реверса и счетчика квазимодулятора, который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствующей группы выходов экстремум-детектора, а первым входом — также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодулятора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы .блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом счетчика алгоритма, а выход блока ключей под" ключен к мостовой измерительной цепи, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, повышения технологичности и точности измерений, в кажцый из каналов уравновешивания введены сумматор и дешифратор, причем первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй вход — с выходом дешнфратора, который .входами подключен соответственно к выходам счетчика квазимодулятора и счетчика алгоритма, выход сумматора соединен с входом блока ключей.

11189

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известен автоматический мост переменного тока, в котором уравнове"шивание производится способом регулирующих и модуляционных воздействий на измерительную цепь с временной селекцией данных воздей- !О ствий 1 3.

Недостатком такого моста является низкое быстродействие вследствие разнесения во времени регулирующих и модуляционных воздействий. 15

Наиболее близким по технической сущности к нредлагаемому является цифровой мост переменного тока с совмещением регулирующих и модуляционных воздействий, содержащий 20 последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, первая и вторая группы выходов которого соединены с соответствующими каналами уравнове- 25 шивания, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен с входами счетчика алго-З0 ритма, каждый из идентичных каналов уравновешивания состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, распределителя импульсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также иэ триггера реверса и счетчика квазимодулятора,который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствующей группы выходов

40 экстремум-детектора, а первым входом — также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодуля- 45 тора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом счетчика алгоритма, а выход блока ключей подключен к мостовой измерительной цепи, модулятор, модуляжон-, ный делитель и модуляционную меру1.2).

Недостатками устройства являетс-яя сложность конструкции, поск )пьку 55 для реализации квазимодулятора требуется набор модуляционных . .ер, обладающих значительными габа1 птами

23 з и весом, сложен по структуре модуляционный делитель и модулятор, низкая технологичность вследствие больших габаритов модуляционных мер и других элементов квазимодулятора, устанавливаемых отдельно в приборе, низкая точность уравновешивания, так как аналоговое суммирование рабочего и .модуляционного воздействий вносит дополнительную погрешность в результирующее воздействие, вызванную погрешностями модуляционных мер.

Цель изобретения " упрощение конструкции устройства, повышение технологичности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, чго .в квазимодуляционный автоматический мост переменного тока, содержащий последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен с входами счетчика алгоритма, каждый из идентичных каналов уравновешивания состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, распределите,ля импульсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также из триггера реверса и счетчика квазимодулятора, который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствующей группы выходов экстремум-детектора, а первым входом - также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодулятора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом .счетчика алгоритма, а выход блока ключей подключен к мостовой измерительной цепи, а каждый канал уравновешивания введены сумматор и дешифратор, причем первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй входс выходом дешифратора, который входами подключен соответственно к выходам счетчика квазимодулятора и з 1118923 4 счетчика алгоритма, выход сумматора соединен с входом блока ключей.

На чертеже приведена блок-схема квазимодуляционного автоматического моста переменного тока. 5

Устройство содержит генератор 1, мостовую измерительную цепь 2, экстремум-детектор 3, к второму входу которого подключен тактовый генератор 4. Выходы первой и второй 10 групп выходов экстремум-детектора 3 соединены соответственно с входами первого и второго идентичных каналов 5 и 6 уравновешивания,а первые выходы групп выходов экстремум-де- 15 тектора 3 соединены с входами счетчика 7 алгоритма.

Каждый канал уравновешивания (например 5) состоит из последовательно соединенных блока 8 связи, 20 распределителя 9 импульсов, реверсивного счетчика 10, сумматора 11, блока 12 ключей, а также из счетчика 13 квазимодулятора, триггера 14 реверса, дешифратора 15 и блока 16 25 индикации, причем первый и второй входы счетчика 13 квазимодулятора соединены с соответствующими выходами соответствующей группы выходов экстремум-детектора 3, а первый З0 вход также соединен с входом триггера 14 реверса, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика 10 и третьим входом счетчйка

13 квазимодулятора к второму входу 35 и выходу которого подключены соответствующие входы блока 8 связи, а к выходу также подключен и вход дешифратора 15, второй вход которого и второй вход распределителя 9 импульсов соединены с выходом счетчика 7 алгоритма, выход дешифратора 15 подключен к второму входу сумматора 11, к первому входу которого подключен вход блока 16 .индикации, выход блока 12 ключей подключен к мостовой измерительной цепи 2.

Уравновешивание устройства осуществляется следующим образом.

Регулирующее воздействие на мостовую измерительную цепь осуществляется коммутацией секций регулируемых плеч мостовой измерительной цепи 2 посредством блоков 12 ; Рас-. смотрим работу одного канала 5 уравновешивания, поскольку работа канала 6 аналогична.

Блок 12 ключей управляется выходным кодом сумматора 11. Данный код однозначно связан с кодом реверсивного счетчика 10 и счетчика 13 квазимодулятора. Код реверсивного счетчика 10 поступает . а вход сумматора 11 непосредственно. Счетчик

13 квазимодулятора представляет собой счетчик с тремя состояниями, кодируемыми как (-1), О; (+1) квазимодулятора. Переход из состояния (+1) в (-1) и наоборот возможны только через состояние О, которое устанавливается путем подачи импульса на первый вход счетчика 13 квазимодулятора. Соответственно указанным состоянием дешифратор 15 формирует на своем выходе дополнительный код, нули, прямой код одного шага уравновешивания, которыми ведется урав- . новешивание в данный момент, что определяется состоянием счетчика 7 алгоритма. Выход дешифратора 15 подключен к второму входу сумматора 11, на выходе которого возможны комбинации: P-1 (шаг); Р Р+1(шаг), где P — код реверсивного счетчика .10 (прибавление к коду P дополнительного кода единицы шага уравновешивания равнозначно вычитанию иэ

Р единицы).. Таким образом, регули рующее воздействие на мостовую измерительную цепь 2 в каждом такте уравновешивания определяется суммой рабочего и модуляционного воздействий.

Пусть в результате очередного шага уравновешивания экстремум-детектор 3 зафиксировал отрицательное приращение выходного сигнала мостовой измерительной цепи 2.

При этом на его втором выходе в первой группе выходов формируется импульс, поступающий на входы счетчика 13 квазимодулятора и блока 8 связи. Если счетчик 13 квазимодулятора бып в состоянии О, он переводится в одно из крайних состояний, что определяется состоянием триггера 14 реверса. Если же счетчик 13 квазимодулятора бып в крайнем состоянии, тогда импульс экстремум-детектора 3 через блок

8 связи поступает на реверсивный счетчик 10 и производит изменение числа в нем на единицу шага уравновешивания ° Величину шага формирует распределитель 9 импульса на ос 1118923, новании состояния счетчика 7 алгоритма путем посылки данного импульса на входы определенных групп разрядов (например, декад) реверсивного счетчика 10. Таким образом, во время уравновешивания воздействие на мостовую измерительную цепь определяется суммой рабочего и модуляционного воздействий без их временной селекции.

Положительное приращение сигнала мостовой измерительной цепи 2 в результате очередного шага уравновешивания (за исключением первого) сигнализирует о переходе через точку равновесия на один шаг в данном направлении. Экстремум-детектор 3 формирует импульс на первом выходе первой группы выходов, который устанавливает счетчик 13 квазимодулятора в нулевое состояние и опрокидывает триггер 14 реверса. При этом регулирующее воздействие на мостовую измерительную цепь 2 определяется кодом реверсивного счетчика 10, который соответствует равновесному значению по данной группе разрядов. При дальнейших шагах по данному параметру происходит суммирование полученного равновесного значения с модуляционным, при этом состояние реверсивного счетчика 10 не изменяется, чем достигается устойчивость отсчета параметра.

Исключение составляет положительное приращение в.результате первого шага уравновешивания на группе разрядов реверсивного счетчика 10. Счетчик 7 алгоритма блокирует фиксацию равновесия по данной группе разрядов. в течение нескольких первых тактов урав5 новешивания. Тогда после первого шага происходит опрокидывание триггера реверса и последующие шаги осуществляются в сторону равновесия. После фиксации равновесия по обоим параметрам, которые регулируются поочередно, счетчик алгоритма переключается в следующее состояние и производится уравновешивание по младшей группе разрядов реверсивного счетчика 10. Работа каналов уравновешивания тактируется тактовым генера тором 4.

Таким образом, упрощение конструкции устройства достигается путем синтеза кваэимодулятора на дискретных элементах; которые легко реализуются интегральными схемами, что позволяет также повысить техноло гичность устройства. В данном устройстве каналы уравновешивания содержат. только цифровые элементы, что позволяет реализовать их при помощи микропроцессора, тем самым снижая аппаратурные затраты и повышая надежность прибора. Данное устройство обладает более высокой точностью уравновешивания, поскольку отсутствуют дополнительные погреш35 ности, обусловленные погрешностями модулятора и модуляционных мер.

1118923

Составитель В. Семенчук

Техред И.Асталош Корректор А. Обручар

Редактор И. Рыбченко

Заказ 7445/32

Тирам 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная,4