Цифровой экстремальный мост переменноготока

 

О П И С А Н И Е (и) 508746

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.74 (21) 2075218/26-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.76. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 19.05.76 (51) М. Кл G 01R 17/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР

ll0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.733.025 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Н. Карандеев

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОСТ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а точнее к той ее области, которая занимается измерением параметров комплексных сопротивлений на переменном токе.

Известны цифровые экстремальные мосты переменного тока, содержащие генератор синусоидального напряжения, основной и промежуточный трансформаты напряжения, компаратор токов, зажимы для подключения измеряемого элемента, образцовый элемент, интегрирующий усилитель, модуляторы для уравновешивания моста по основному и дополнительному параметрам, экстремальный детектор равновесия и устройство уравновешивания.

При увеличении тангенса угла потерь измеряемой индуктивности шаг уравновешивания моста по tg6 уменьшается. В известных же мостах модуляционное воздействие для уравновешивания по tg6 сделано постоянным.

Поскольку погрешность уравновешивания приблизительно равна половине модуляционного шага, то уменьшение шага уравновешивания по сравнению с модуляционным шагом приводит к возрастанию погрешности уравновешивания и, следовательно, к уменьшению быстродействия.

Целью изобретения является увеличение точности уравновешивания и быстродействия моста.

Добиваются этой цели за счет того, что

5 мост снабжен модуляционным трансформатором, вычитающим устройством, а основной трансформатор напряжения снабжен дополнительной обмоткой, причем входы вычитающего устройства соединены с дополнитель10 ной и регулируемой обмотками основного трансформатора, а выход — с первичной обмоткой модуляционного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с модулятором для уравновешивания по дополнитель15 ному параметру.

На чертеже представлена схема предлагаемого цифрового экстремального моста переменного тока.

Он содержит генератор синусоидального

20 напряжения 1, основной трансформатор напряжения 2 с генераторной обмоткой 3, и плечевыми обмотками 4, 5, 6, 7, интегрирующий усилитель 8, модулятор по основному параметру 9, модулятор по вспомогательному па25 раметру 10, промежуточный трансформатор напряжения 11 с обмотками 12 и 13, компаратор тока 14 с обмотками 15, 16 и 17, экстремальный детектор равновесия 18, устрой508746 ство уравновешивания 19, вычитающее устройство на основе операционного усилителя

20, модуляционный трансформатор напряжения 21, объем измерения 22, образцовую индуктивность 23, модуляционное сопротивление 24, сопротивления 25, 26, 27.

Обмотка 5 основного трансформатора напряжения 2 и вторичная обмотка 13 промежуточного трансформатора 11 выполнены декадно-регулируемыми. Входы вычитающего устройства соединены через сопротивления 25 и 26 с дополнительной обмоткой 7 основного трансформатора 2 и обмоткой 5, число витков которой соответствует значению дополнительного параметра, а выход вычитающего устройства соединен с первичной обмоткой модуляционного трансформатора 21, выход модулятора 10 подключен через модуляционное сопротивление 24 к обмотке 16 компаратора токов 14. Вход экстремального детектора равновесия 18 подключен к указательной обмотке 17 компаратора токов 14. Устройство уравновешивания 19 производит изменения чисел витков обмоток 5 и 13.

Число витков обмотки 7 и соотношения сопротивлений 26 и 25 выбираются такими, чтобы при наибольшем числе витков в обмотке

5, соответствующем tg6,=1, токи через сопротивления 26 и 25 относились как 1:2. Обмотки 5 и 7 включены встречно. Коэффициент трансформации модуляционного трансформатора 21 и сопротивления 27 и 24 выбираются такими, чтобы при числе витков обмотки 5, равном нулю, величина вектора составляла одну десятую от величины тока 4.

Предлагаемый мост работает следующим образом, Первоначально производится уравновешивание моста по основному параметру (регулируется обмотка 13). Модулятор 9 производит пробный шаг, детектор равновесия 18 анализирует знак приращения огибающей и формирует сигнал управления, поступающий на устройство уравновешивания 19, которое управляет переключением витков обмотки 13.

5 После достижения равновесия по основному параметру мост переходит на уравновешивание вспомогательного параметра. Для этого модулятор 10 производит пробный шаг, экстремум-детектор 18 анализирует огибающую

10 сигнала неравновесия и вырабатывает сигнал управления, поступающий на устройство уравновешивания 19. Устройство уравновешивания 19 управляет изменением числа витков обмотки 5. После достижения равновесия мо15 ста по tg6 процесс уравновешивания прекращается.

Формула изобретения

Цифровой экстремальный мост переменно20 го тока, содержащий генератор синусоидального напряжения, основной и промежуточный трансформаторы напряжения, компаратор токов, зажимы для подключения измеряемого элемента, образцовый элемент, интегриру25 ющий усилитель, модуляторы для уравновешивания моста по основному и дополнительному параметрам, экстремальный детектор равновесия и устройство уравновешивания, отличающийся тем, что, с целью повы30 шения точности уравновешивания и быстродействия моста, он снабжен модуляционным трансформатором и вычитающим устройством, а основной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем входы вычи35 тающего устройства соединены с дополнительной и регулируемой обмотками основного трансформатора, а выход — с первичной обмоткой модуляционного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с мо40 дулятором для уравновешивания по дополнительному параметру.

508746

Составитель И. Бахтина

Техред Т. Лященко

Корректор М. Лейзерман

Редактор H. Коляда

Типография, пр. Сапунова, Р

Заказ 1097/9 Изд. ¹ 1236 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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