Квазиуравновешенный моствптбфонд тшт

 

О П И С А H И Е <>432399

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свиде1ельства— (22) Заявлено 21.12.71 (21) 1727686:18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень ¹ 22 ,л,ата опубликования описания 22.07. 5 (51) .Ч. Кл. 6 01 г 17,14

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) Уг(К 621.317.733..025(088.8) по делам изобретений н открытий (72) А втор изобретения

В. Ю. Кнеллер (71) Заявитель Ордена Ленина институт проблем управления (автоматики и телемеханики) ВПТУ

ФОНД 31И. 1,3т1 (54) КВАЗИУРАВНОВЕШЕННЪ|И МОСТ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а точнее, .к области измерения (преобразования) параметров комплексных величин и может быть использовано для одновременного измерения трех параметров таких вели|чин при одном регулируемом, параметре и для построения преобразователей этих пара метров в активные скалярные величины.

Известен квазиуравновешенный мост с од- 10 ним регулирувмым параметром для одновременного измерения (преобразования) трех параметров комплексной величины, содержащий источник питания, звено с коэффициентам передачи, пропорциональным измеряе- 15 мой комплексной величине, подключенное к его выходу образцовое звено с коэффициентам передачи, регулируемым по сигналу на выходе индикатора ра вновесия, и два измерителя (п реобразователя), один из которых ,включен .на выходе образцового звена, а дру,гой — на входе индикатора равновесия. После установления состояния кваз иравновесия измерительной цепи регулировкой одного параметра этот мост позволяет одновременно получить три .выходные скалярные величины, на пример, две активные, пропорциональные одной составляющей комплексной величины и отношению составляющих, и пассивную, пропорциональную другой составляющей. ЗО

Недостаток такого моста связан с особенностью структуры вго измерительной цепи, которая содержит усилитель с .высоким коэффициентом усиления, охваченный звеном ооратной связи с изменяющимся коэффициентом передачи. Существенное изменение величины обратной связи в усилителе затрудняет реализацию, высокого, коэффициента усиления,,необходимого для уменьшения методической погрвшности, требует специальных,мер по стабилизации цепи, приводящих к ее усложнению.

В предложенном мосте для упрощения схсмы и повышения точности измерения выход образцового звена подключен к входу звена с коэффи циентом передачи, пропорциональным измеряемой,величине, т. е. образцовое звено с регулируемым коэффициентом передачи образует цепь обратной связи звена с

:коэффи|циентом передачи, пропорциональным измеряемой величине, а не усилителя с высоким коэффициентом усиления.

На фиг. I представлена структурная схема предложенного моста. Квазиуравновешенный мост содержит источник питания 1, звено 2 с коэффициентом передачи, пропорциональным измеряемой комплексной, величине, образцовое звено 8 с коэффициентом передачи, регулирувмым по сигналу на выходе индикатора равновесия 4, например, квадратурного

1О

25 зо

55 или синфазного фазочувстзнтельно;о детектора. На выходах звеньев 2 и 8 зключены изме(преобрязовате fH) 5 6 которым11 itoгут быть вольтметры переMe, .Iного напряжения, преобразователи переменного тока в постоянный н т. и. Выход образцового зв на 3 одклгочсн ко входу звена 2 таким образом, что на звено 2 поступает Ялгебр lll÷åñêàH сум ма напряжения источника питания A„и Вы ходно гд сигнала А д Образц!)зого звена 8. ,После регул и ров ки кафф;111иентя передачи образцового звена 8 до получения нулевого сигнала на выходе индикатора равновесия 4, т. е. после приведения цепи в состояние квазиравновесия регучировкой одного параметра, мост обе"печивает получение трех выходных величин: активной величины Л,, на входе IfHдикаторя равновесия (на выходе звена 2), которая пропорциональна одной составляющей (х нли у) измеряемой комплексной величины В»-,, =х+/у; активной величины А, на выходе о;;разцового звена, которая пропорциональна отношению составляющих измеряемой величины (g/х); пассивной величины переменного коэффициента передачи звена 8, который пропорцион cl ÷eí вторoff соcTOвля1ОЩЕй.

Коэффициент передачи звеня 2 (К ) должен быть обратно пропорционален измеряемой комплекснои величине В,„,, т. с.

К,,=- /аб,.„„где а — некомплекс:гый коэффициент пропорциональности. 1 оэ., фициснт Нередачи образцового звена такж"= долже«быть нексмплексньгм. В зависимости оТ вида устаня вливяемого состояния квазнравновесия—

p". çåftñTBà нулго активной или реаHTивной состявляюцгей c;trft;Iла Л„ня входе индикатора равновесия относительно питающего напряжения или тока, т. е. Ред А,, = О или гт,г „А,=0, .,арактера коэффициента передачи ооразцово.го звена и коэффициента пропорциональности можно обеспечить различный характер заВИС.В ОСтн ВЫХОДНЫ.; ВЕЛИЧ1ИН МОСта От СОСтаВля1оших измеряемоlf комплексной,величиHû.

На фиг. 2 показан вариант реализации измерительной цепи квазнура1внозешенного моста для измерения параметров емкостного,сопротивления с последовательной схемой замещения. Звено 2 с коэффициентом передачи обратно пропорциональным измеряемой величи11е выполнено в виде операционного усилителя, в прямой цепи которого включен измеряемый объект с емкостью С„и сопротивлением R,-, а в цепи обратной связи образцовый резистор R„. Образцовое звено 8 представляет собой индуктивный делитель напряжения. Источник, питания подключается к первичной обмотке прансформатора б, индикатор равновесия и измеритель одной из выходных активных величин — к клемме К1, а измеритель второй выходной активной величины— к клемме К .

После установления в такой цепи состояния квазиравнавесия

Юл„-4, ---- 0 имеезl А = — !АП СЯо — C»

А, = — 1А„шС»R» — tg5„

К = — — R»

R»

R0 и коэффнцие1т передачи, делителя, где А„ на1пряже:11е на зторичной обмопке трансформатора 5.

Цепь (фиг. 2) можно использовать и для измерения параметров индуктивности по последовательной схеме замещения. При 3ТОМ индуктивность включается вместо емкостного сопротивления, а вместо образцового резисто.ра включается ооразцо.вая индуктивность.

Необходимо отметить, что для того, чтобы ооеспечить устойчи1вую работу моста, необходимо регулировку коэффициента передачи звена 8 начинать всегда с одного из крайних значений с тем, чтобы всегда подходить к состоянию квазиравновесия с одной стороны.

Предмет изобретения г,зязиуравновешенный мост для одновременного измерения (преобразования) трех параметров комплексной величины, содержащий источник питания, звено с коэффиц 1ентом передачи,,пропорциональным измеряемой комплексной величине, подключенное к его выходу образцовое звено с коэффициентом передачи, регулируемым по сигналу на .выходе индикатора равновесия, и два измерителя (преобразователя), один из которых включен на выходе образцового звена, а другой — на входе индикатора равновесия, от.ги гающайсч тем, что, с целью его упрощения и повышения точности,:1змерения, в нем выход образцового звена подключен ко входу звена с коэффициентом передачи, пропорциональным измеряемой величине.Редактор С. Хейфиц

Составитель Л. Айрапетова

Техред T. Курилко

Корректор В. Гутман

Эш:аз 253/748 Изд. № 1713 Тираж 678 Под. исюе

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министроз СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент»