Способ уравновешивания нулевых измерительных цепей переменного тока с двумя уравновешивающими органами
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйЬСТВУ и 470742
Союз Советских
Социалистических
Рвспублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 12.12.72 (21) 1857202ii8-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.05.75. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 24.09.75 (51) М. Кл. G Olr 17/10
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.733.025 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
А. М. Мелик-Шахназаров и Г. А. Шаповалов
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ НУЛЕВЫХ
ИЗМЕРИТЕЛЪНЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ДВУМЯ
УРАВНОВЕШИВАЮЩИМИ ОРГАНАМИ
Ь, = absin arctg — — а, eb 2 х
=1 „+ „.sin acctg — "- — c ), V
Изобретенйе относится к области электроизмерительной техники и предназначено, например, для измерения составляющих комплексного сопротивления с помощью цифровых мостов и компенсаторов переменного тока.
Известен способ уравновешивания нулевых измерительных цепеи переменного тока с двумя уравновешивающими органами, при котором регулировка элементов каждого органа осуществляется в соответствии со знаками сигналов, сформированных фазочувствительными детекторами, и прекращается, как только точка, соответствующая концу вектора разбаланса цепи окажется внутри заранее установленной области несоответствия знака сигнала на выходе фазочувствительного детектора знаку отклонения соответствующего уравновешивающего органа от его равновесного значения.
По этому способу невозможно учесть реальную взаимосвязь контуров в приборе, так как углы, под которыми расходятся прямые, образующие границы порогов чувствительности фазочувствительных детекторов, выбираются из условия устойчивости процесса уравновешивания при максимально возможной взаимосвязи контуров и в процессе уравновешивания не меняются, что замедляет процесс уравновешивания и ухудшает точность.
Целью изобретения является расширение диапазона устойчивости, повышение точности и ускорение процесса уравновешивания. Эта цель достигается тем, что углы, под которыми расходятся прямые, образующие границы области нечувствительности, на каждом шаге отработки регулируют так, чтобы они не превышали в каждом канале уравновешивания суммы двух углов, а именно: угла взаимосвя10 зи контуров уравновешивания и угла, представляющего собой запас устойчивости.
На фиг. 1 изображена комплексная плоскость уравновешивания измерительной цепи; на фиг. 2 — блок-схема автокомпенсатора.
15 Векторы фазовой чувствительности А и Ау сдвинуты относительно векторов компенсируЮщИХ НаПряжЕНИЙ Uq> И UqV На УГЛЫ Пн И ат, которые обуславливают взаимосвязь контуров в приборе (см. фиг. 1).
Предположим, осуществляется шаг уравновешивания а — в. При этом приращения сигналов на выходах фазочувствительных детекторов соответственно равны: для составляющей х
470747 для составляющей у 4
are sin
У l„y!„ х()
=- + (arctg х (у) () (Ь = ab sin arctg — — + а
cb ас
= v i, + i „sin (arctg -+- «,) . х
Углы взаимосвязи контуров: для составляющей х х х »: f(-tg — — аГС $1П
У Г l„ + 1 „ для составляющей у а = — arctg — агс sin у v
У l y/ 2+ (2 х х у
Для обеспечения устойчивости необходимо, чтобы участки нечувствительности по каждой составляющей перекрывали соответствующие области несоответствия. Поэтому углы у,(},), под которыми расходятся прямые, образующие границы участков нечувствительности, регулируют на каждом очередном шаге отработки так, что:
+ Бх (у} — + (х (у) .1 4 (у) )у (†) где угол,(у) — сколь угодно малый угол, представляющий собой запас устойчивости (при,< )=0 система находится на границе устойчивости) .
Таким образом, регулируя углы 7 (r) описанным способом, можно учесть реальную, имеющую место в данный момент времени взаимосвязь контуров и поэтому расширить диапазон устойчивости, повысить точность и ускорить процесс уравновешивания.
Блок — схема автокомпенсатора, реализованного по предложенному способу, показана на фиг. 2, где:
1 — усилитель сигнала разбаланса, 2 и 3 — фазочувствительные детекторы составляющих х и у соответственно, 4 и 5 — управляющие органы тех же составляющих, 6 в генератор тактовых испульсов, 7 и 8 — исполнительные органы, 9 и 10 — блоки компенсирующих напряжений U),z и U),y
11 и 12 — фазочувствительные устройства выделения приращений по каждой из составляющих, 13 — логическое устройство, 14 и 15 — счетно-решающие устройства, 5
Цифровой автокомпенсатор работает следующим образом. Напряжение разбаланса Ур, равное разности измеряемого U и компенсирующих ()их и Uz) напряжений, подается на вход усилителя 1, затем на фазочувствительные детекторы 2 и 3, информация с которых поступает на управляющие органы 4 и 5. Последние управляют работой исполнительных органов 7 и 8, пропуская импульсы от генератора б на ту или иную декаду каждого из них в зависимости от алгоритма, заложенного в системе. Исполнительные органы, коммутируя дискретные ступени в блоках компенсирующих элементов, вводят напряжения Up и би).
Приращения на каждом из шагов уравновешивания выделяются при помощи устройств
11 и 12, представляющих собой дифференциальные фазочувствительные детекторы с запоминанием. Опорные напряжения этих фазочувствительных детекторов совпадают с опорными напряжениями соответствующих детекторов 2 и 3. Логическая схема 13 определяет, какая из декад работает по каждой из составляющих и выдает в счетно-решающие устройства 14 и 15 соответствующие дискретные х (у)
/ значения агс1 ") и V 1+ i2 „. Сюда у (х) же поступает информация о приращениях из блоков 11 и 12. Счетно-решающие устройства 14 и 15 управляют фазочувствительным. детекторами 2 и 3 описанным образом.
Предмет изобретения
Способ уравновешивания нулевых измерительных цепей переменного тока с двумя уравновешивающими органами, при котором шаги уравновешивания в каждом канале производят в соответствии со знаком сигнала, сформированного соответствующим фазочувствительным детектором, и прекращают, как только точка, соответствующая концу вектора разбаланса, окажется внутри заранее установленной области несоответствия знака сигнала на выходе фазочувствительного детектора знаку отклонения соответствующего уравновешивающего органа от его равновесного значения, отличающийся тем, что, с целью увеличения допустимых фазовых нестабильностей, повышения быстродействия и точности, углы, под которыми расходятся прямые, образующие границы области нечувствительности, на каждом шаге отработки регулируют так, чтобы они не превышали в каждом канале уравновешивания суммы двух углов, а именно: угла взаимосвязи контуров уравновешивания и угла, представляющего собой запас устойчивости.
