Цифровой автоматический мост постоянного тока

 

пп 5668О9

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 218999 (22) Заявлено 12,08.74 (21) 2051689/26-21 с присоединением заявки No (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень Мв 10

Дата опубликования описания 25,05.76

Ъ (51) M. Кл. G 01R 17/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.733..024 (088.8) ро делам изобретений и цтхрытиК (72) Авторы изобретения

А. А. Борисов, H А. Соколов, В. М. Сумерин и Б. Ф. Иванов

Ленинградский .институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения физической величины, преобразованной в электрическое напряжение при наличии помех.

Известны устройства, работающие в условиях помех и снабженные схемами для устранения мешающего действия помех.

Однако такие схемы эффективно работают только в условиях периодических помех, По основному авт. св. Xв 218999 известен цифровой автоматический мост постоянного тока, включающий в себя мостовую измерительную схему, индикатор небаланса, исполнительный элемент, блок автоматического уравновешивания с отсчетным устройством, при этом индикатор небаланса выполнен из интегрирующего усилителя, двух коммутаторов, соединенных с блоком синхронизации, и исполнительного элемента, причем один из коммутаторов включен на входе интегрирующего усилителя, конденсатор обратной связи которого соединен с подвижным контактом другого коммутатора, а неподвижные контакты последнего соответственно соединены с выходом интегрирующего усилителя и входом исполнительного элемента.

С целью повышения точности измерения в условиях непериодической помехи предлагаемое устройство снабжено последовательно соед.шен ыми первым блоком задержки, схемой вычитания, второй вход которой соединен с входом первого блока задержки и выходом блока автоматического уравновешивания с отс:етным устройством, схемой сравнения, второй вход которой соединен через второй блок задержки с ее первым входом, и реле времени, выход которого подкл1очен к источнику питания моста и блоку автоматического уравi.îâåøIIâ3íèÿ с отсчетным устройством.

1-1а чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого измерительного моста.

Цифровой мост содержит резисторы 1 — 4, причем один пз резисторов является измеряемым объектом, источник 5 питания измерительного моста. Измерительная диагональ моста через резистор 6 подключена к входу усилителя 7, в цепи обратной связи которого

2о включен конденсатор 8, одна его обкладка подключена к входу усилителя 7 и коммутатором 9 может быть подключена вместе с входным зажимом усилителя к общей точке схемы («земле»), а другая — к общей точке

25 коммутатора 10, которым в нужный момент ее можно подключать к выходу усилителя 7 или к входу исполнительного элемента 11. Последний соединен с блоком 12 автоматического уравновешивания, который связан с изме30 рительным мостом н отсчетным устройством.

506809

Устройство синхронизации, служащее для управления коммутаторами 9, 10, а также связь блока 12 автоматического уравновешивания с измерительным мостом и отсчетным устройством на чертеже не показаны. К выходу блока 12 автоматического уравновешиванйя подключен первый блок 13 задержки и схема вычитания 14, к первому входу которой подключен выход первого блока 13 задержки, а к ее выходу подключена схема сравнения

15. Второй вход схемы сравнения 15 подключен через второй блок 16 задержки к ее первому входу, а выход схемы сравнения 15 связан с отсчетным блоком и блоком 12 автоматического уравновешивания, а также с управляющим входом регулируемого источника 5 питания через реле времени 17.

Цифровой мост работает следующим образом.

При наличии разбаланса моста индикатор небаланса, состоящий из интегрирующего усилителя 7 и коммутаторов 9 и 10, интегрирует сигнал и периодическую помеху, исполнительный элемент 11 и блок 12 автоматического уравновешивания осуществляют поразрядное уравновешивание по тактам. При наличии непериодической помехи, возникающей, например, в линиии связи устройства и одного из резисторов 1 — 4 моста, являющегося датчиком, выходной код, соответствующий разбалансу моста, отличается от истинного на величину проинтегрированного напряжения непериодической помехи У,ш.

t, U, = U„.„Ch где U„D — напряжение непериодической по= мехи, 0 — t< — интервал интегрирования периодической помехи.

Первый блок 13 задержки запоминает выходной код на время такта измерения, на схемы 14 вычитания поступает измеренное значение разбаланса и значение, имевшееся в предыдущем такте измерения. Разность между значениями сравнивается в схеме 15 с разностью, запомненной во втором блоке 16 задержки в предыдущий такт измерения. Так как для реального физического сигнала характерны достаточно плавные изменения, примерно, постоянные на протяжении нескольких тактов измерения, то при появлении сигнала ошибки

1, образующегося при воздействии непериодической помехи, новая разность, поступившая на схему сравнения 15, значительно отличается от предыдущей, схема сравнения 15 срабатывает и подает командный сигнал на увеличение напряжения источника 5 питания моста, а также сигнал коррекции отсчета, уменьшающий отсчет в число раз, равное коэффициенту увеличения напряжения источника 5 питания. Реле времени 17 ограничивает время питания моста повышенным напряжением вследствие ограниченной мощности резисторов 1 — 4 и выдает сигнал на прекращение коррекции в отсчетное устройство 12.

Выходной отсчет предлагаемого моста имеет вид

t, U = I U,æ+ — (U„„м о о

20 где U — напряжение сигнала;

U „— напряжение непериодической поме25 хи и — коэффициент увеличения напряжения питания моста, 0 вЂ, — интервал интегрирования периодической помехи.

З0 Таким образом, влияние ошибки от непериодической импульсной помехи уменьшается в п раз.

Формула изобретения

Цифровой автоматический мост постоянного тока по авт. св. 218999, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях непериодической помехи, он

40 снабжен последовательно соединенными первым блоком задержки, схемой вычитания, второй вход которой соединен со входом первого блока задержки и выходом блока автоматического уравновешивания с отсчетным устрой45 ством, схемой сравнения, второй вход которой соединен через второй блок задержки с ее первым входом, и реле времени, выход которого подключен к источнику питания моста и блоку автоматического уравновешивания с от50 счетным устройством.

506809

Составитель И. Бахтина

Редактор Т. Янова

Техред Н. Локтионова

Корректор Л. Котова

Заказ 1045/10 Изд. № 1184 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2