Цифровой автоматический экстремальный мост перемеи!т10го тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

346677

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М, K.ë. G Оlг 1?/10

Заявлено 24 т/111.1970 (№ 1469367/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.з/11.1972. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 21Х111.19?2

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.733.025 (088.8) Авторы изобретения

Ф. Б. Гриневич, A. И. Новик и Н. А. Фещенке

Заявитель

ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗКСТРЕМАЛЬ!1ЫЙ МОСТ

ПЕРЕМЕН!"10ГО ТОКА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известен цифровой автоматический безмодуляционный эксгремальный мост переменного тока для измерения комплексш>!х сопротпвле- 5 ний, содержащий генератор синусоидального напряжения, мостовую измерительну1о цепь, детектор равновесия, уравновешивающий элемент (реверсивные счетчики), соединенный с мостовой измерительной цепью, триггер ревер- 10 са, вход которого подключен к детектору равновесия, а выход — к уравновешивающему элементу, и тактовый генератор, соединенный с детектором равновесия и уравновешивающим элементом. 15

Недостатком этого моста является то, что нельзя развязать контуры уравновешиьания, Т3К как движение потенциальных точек измерительной диагонали происходит только по лиши уравновешивания, которые в общем 20 случае не ортогональны. Это ухудшает динамические If метрологические характеристики без.;!од! ляционного htocT3, в частности, уве 111чивает время уравновешивания.

В предлагаемом мосте осуществлена пол- 25 ная развязка контуров уравновешивания, что новышаст быстродействие и рас1ннряет пределы измерения.

Это возможно благодаря тому, что мост снабжен дополнительной декадой предвари- 30

T льного > рав!iÎi>CØII LIÇII!Iß ПО ЛПНням Полг!011 развязки контуров уравновешивания, подключенной к мостовой измерительной цепи через устройство переключения полярности и управляемой дополнительным реверсивным счетчиком, вход которого подключен к тактогому генератору, а выходы — через блок переноса к ураг>новешивающему элементv, причем вход упрагления устройства псреключеIIIIII полярности подсоединен к триггеру реверса.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого моста, содержащего измерительную цепь 1, генератор питания 2, детектор равновесия 8, триггер реверса 4, тактовый генератор 5, vðàâновешивающий элемент 6, вспомогательный счетчик ?, дополнитe .>Iüн ю дскадх (например, бесконтактную) 8 уравновешивания по линиям полной развязки, подключенную к измерительной цепи через управляемый переключатель 9 полярности, и блок 10 переноса. Импульсь! с в1.!хода тактового генератора 5 подаются на вход вспомогательного счетчика 7, управляющего дополнительной декадой 8 с уравновешиванием по линиям полнои развязки контуров, Сос гоянис уравновешивающего элемента 6 нс изменяется. Изменения амплитуды сигнала выхода измерительной цепи, вызванные перекл>оченисм декады 8, анализируются детектором равновесия 8. При достиже346677

65 щиt равновесия (отсутствие отрицательных приращений в огибающей выходного сигнала измеритель!!Ои цепи) по команде с детектора равновесия 8 блок 10 переносит состояние вспомогательного счетчика с учетом знака (знак определяется состоянием переключателя 9) в основной уравновешивающий элемент, которьш изменяет свое состояние на перенесенную величину. Вспомогательный счетчик 7 нрн этом сбрасывается в «О». Происходит переход на уравновешивание по следующей декаде. На фиг. 1 блок распределения импульсов по декадам уравновешивающего элемента для упрощения не показан. Не показан и декадный делитель напряжения на выходе дополнительной декады 8.

Поскольку предварительное уравновешивапие по декадам происходит всегда при прямом счете вспомогательного счетчика 7, то для обеспечения регулирования параметра в обе стороны вспомогательная декада 8 подключена к измерительной цепи через переключатель

9 полярности, управляемый триггером реверса 4.

Перенос состояний вспомогательного счетчика 7 блоком переноса 10 может осуществляться по разному. В частности, может быть использован последовательный перенос, параллельный, при котором триггеры уравновешивающего элемента одновременно устанавливаются в соответствии с состояниями триггеров вспомогательного счетчика, и др. Но во всех случаях время переноса весьма мало по сравнению с длительностью такта уравновешивания.

Возможность полной развязки контуров уравновешивания подтверждается диаграммой уравновешивания, показанной на фиг. 2. Линии уравновешивания по регулируемым параметрам р и q обозначены соответственно р„и д„,. Путь движения конца вектора разбаланса U,д при уравновешивании предлагаемого безмодуляционного моста следующий.

Пусть уравновешивание начинается с параметра q. В результате изменения состояния дополнительной декады конец d вектора разбаланса U p движется по линии полной развязки и приходит в д„где сигнал U„,! имеет минимальное значение, В результате переноса состояния дополнительной декады (пропорционального разбаланса по данному параметру) конец вектора U a перемещается A.

Начинается аналогичная регулировка по второму параметру р. Конец вектора U,q перемещается из d> в дз по линии dz — d, перпендикулярной линиям д„,, и после переноса — в точку равновесия С. Из диаграммы видно, что разбаланс по одному параметру не влияет на обнаружение точки равновесия по другому, т. е. осуществляется их полная развязка.

На фиг. 3 показан пример практического использования предлагаемого моста для измерения параметров катушек индуктивности.

Мостовая цепь 1 содержит трансформатор напряжения Три к генераторной обмотке m,, ко5

45 торого подключен питаю.ций генератор 2, второй трансформатор напряжения Тр>, компаратор оков КТ, работающий в режиме ко роткого замыкания, объект измерения — катушку индуктивности с потерями — 1,Р.„. образцовую меру Е., операционный усилитель У с образцовыми элементами Я С,. Обмотки т„

mg, тз, m4, т;, п и а образуют индуктивные плечи моста. Обмотка пз компаратора токов

КТ является выходной.

Исходя из условий развязки контуров уравновешивания данной измерительной цепи, сигнал дополнительной декады 8 (декада условно показана неполной) через переключатель полярности 9 и переключатель параметра 11 подается либо в разрыв обмотки т (при уравновешивании по индуктивности), либо в компаратор токов через сопротивление Ri (при уравновешивании по тангенсу угла потерь). Блок распределения импульсов по декадам уравновешивающего элемента и управления переключателем 11 для упрощения не показан.

При уравновешивании импульсы с тактового генератора 5 изменяют состояние вспомогательного счетчика 7. Он вызывает срабатывание дополнительной декады 8, в результате чего изменяется число витков обмотки

m6.

Изменения амплитуды на выходе измерительной цепи анализируются детектором равновесия 8. Поскольку к очередному переключению декады 8 направление триггера реверса 4 уже выбрано (это задается сдвигом во времени последовательности импульсов выхода б тактового генератора 5 по отношению к импульсам выхода а), то мост идет к равновесию. По достижении равновесия по команде с детектора равновесия блок 10 переносит состояние вспомогательного счетчика 7 с учетом знака в основной уравновешивающий элемент б. Происходит изменение регулируемых элементов в измерительной цепи Вспомогательный счетчик сбрасывается при этом в «О», затем реверсируется триггер реверса 4, и начинается уравновешиванпе на последующей декаде.

Предмет изобретения

Цифровой автоматический экстремальный мост переменного тока, содержащий генератор синусоидального напряжения, мостовую измерительную цепь, детектор равновесия, уравновешивающий элемент (реверсивные счетчики), соединенный с мостовой измерительной цепью, триггер реверса, вход которого подключен к детектору равновесия, а выход — к уравновешивающему элементу, и тактовый генератор, соединенный с детектором равновесия, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения пределов измерения, он снабжен дополнительной декадой предварительного уравновешивания по линиям полной развязки контуров уравновешивания, подключенной к мосто346677

Фиг 2 вой измерительной цепи через устройство переключения полярности и управляемой дополнительным реверсивным счетчиком, вход которого подключен к тактовому генератору, а выходы — через блок переноса к уравновешивающему элементу, причем вход управления устройства переключения полярности подсоединен к триггер реверса. 346677

Составитель Л. Айрапетова

Текред T. Курилко

Корректор A. Васильева

Редактор С. Хейфиц

Типография, tip. Сапунова, 2

Заказ 2547j!8 Изд. No !0% Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по дела.l изобретений и открытии при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5