Цифровой автоматический безмодуляционный экстремальный мост переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Севетских

Социалистических

Республик (11) 551569

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву№ 346677 (22) Заявлено 01.09. 75(21) 2167338/21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,03.77.Бюллетень №11 (45) Дата опубликования описания29.05.77 (51) М, Кл.т 01 Й 17/10

Государственный комитет

Совета й1иниотров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК621,317.733 (088.8) Ж. П, Журавлев, В. Н, Карандеев, В. А. Майстренко и А. В. Рыцарь (72) Авторы изобретения

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

МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

По основному авт. св. № 346677 изве» стен цифровой автоматический мост перемен.ного тока с безмодуляционным уравновешиванием, в котором осуществляется развязка контуров уравновешивания благодаря тому, что мост снабжен дополнительной декадой предварительного уравновешивания по линиям полной развязки. При увеличении тангенса угла потерь измеряемого комплексного сопротивления шаг уравновешивания моста по

- 8 уменьшается. В известном мосте шаг предварительного уравновешивания вспомогательной декадой по Ябсделан постоянным. т5

Поскольку погрешность уравновешивания приблизительно равна половине шага предварительного уравновешивания, то уменьшение шага уравновешивания по сравнению с шагом предварительного уравновешивания приводит 20 к возврастанию погрешности уравновешивания и, следовательно, к снижению быстродейст- вия.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности уравновешивания 25 безмодуляционного экстремального моста по вспомогательному параметру.

Это достигается тем, что цифровой автоматический мост переменного тока, содержащий дополнительную декаду предварительного уравновешивания по линиям полной развязки, снабжен формирователем напряжения, пропорционального шагу уравновешиванйя по дополнительному параметру часть входов которого соединена с мостовой измерительной цепью непосредственно, а, часть через переключатель полярности, кроме того, входы формирователя соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы — через переключатель полярности — с декадой предварительного уравновешивания.

Причем, формирователь напряжения содержит вычитающее устройство и вспомогательную декаду, входы которой соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходс одним из входов вычитающего устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема моста; на фиг. 2 — пример практического использования моста для измерения параметров катушек индуктивности. а5 1560

Мост содержит иэ1ерительную цепь 1, тенератор 2 питания, детектор 3 равновесия триггер 4 реверса, тактовый генераЭ тор 5, устройство 6 уравновешивания, реверсивный счетчик 7, декаду 8 предварительного уравновешивания (например, бесконтактную) по,л.иниям полной развязки, подключенную к измерительной цеци, блок 9 переноса, формирователь 10 напряжения, пропорционального шагу уравновешивания по до- 10 полнительному параметру, входы которого соединены с мостовой измерительной цепью и переключателем 11 полярчости, а выход— через управляемый триггером реверса переключатель 11 полярности, с входом декады 15 предварительного уравновешивания. Импульсы с выхода тактового генератора 5 подаются на вход реверсивного счетчика 7, управляюшего декадой 8 и вспомогательной декадой предварительного уравновешивания формиро- 20 вателя 10. При этом состояние устройства6 уравновешивания не изменяется. При уравновешивании основного параметра формирователь 10 выключается. Изменение амплитуды сигнала выхода измерительной цепи, вызван-25 ное переключением декады 8, анализируется детектором 3. При достижении равновесия (отсутствие отрицательных приращений в огибаюшей выходного сигнала измерительной цепи) по команде с детектора 3 блок 9 переносит состояние реверсивного счетчика с учетом знака (знак определяется состоянием переключателя 11) в основное устройство 6 уравновешивания, которое изменяет свое сосостояние на перенесенную величину. Ревер35 сивный счетчик 7 при этом сбрасывается в

"0". Происходит переход на уравновешивание следуюшей декадой (на фиг, 1 блок распределения импульсов по декадам устройства уравновшивания для упрошения не по40 казан. Не показаны и составляюшие элементы формирователя шага уравновешивания по дополнительному параметру и декадный делитель напряжения на выходе декады 8 предварительного уравновешивания).

Поскольку предварительное уравновешивание по декадам происходит всегда при прямом счете счетчика 7, то для обеспечения регулирования параметра в обе стороны

50 на входе декады 8 включен переключатель

11, управляемый триггером 4 реверса.

Перенос состояний вспомогательного счетчика 7 блоком переноса 9 может осушествляться по разному. В частности, может

55 быть использован последовательный перенос, параллельный, при котором триггеры устройства уравновешивания одновременно устанавливаются в соответствии с состоянием триггеров вспомогательного счетчика и др. Но о0 во всех случаях время переноса весьма ма« ло по сравнению с длительностью такта уравновешивания.

Мостовая цепь 1 содержит трансформатор напряжения 12 с генераторной и плечевыми обмотками 12-1„12-2, 12-3, 12-4 (обмотка 12-3 выполнена декадно-регулируемой) и дополнительными обмотками 12-5 и

12-6; промежуточный трансформатор напряжения 13 (с обмотками 13-1, 13-2), вторичная обмотка 13-1, которая выполнена декадно-регулируемой; объект 14 измерения, образцовую индуктивность 15, компаратор 16 токов, работаюший в режиме короткого замыкания, операционный усилитель 17 с образцовыми элементами 18, 19. формирователь

10 по вспомогательному параметру состоит из вычитаюшего устройства (операционный усилитель 20 с резисторами 21 - 24) и вспомогательной декады на трансформаторе

25 (декада условно показана неполной).

Входы вычитаюшего устройства соединены через резисторы 22 и 21 с дополнительной обмоткой 12-5 трансформатора 12 и обмоткой 12-3, число витков которой соответствует значению дополнительного параметра, а через резистор 24 — с выходом вспомогательной декады предварительного уравновешивания, его выход - через переключатель 26 параметра и переключатель ll полярности с выходом декады 8 предварительного уравновешивания. Вход вспомогательной декады формирователя 10 через переключатель полярности 11 соединен с дополнительной обмоткой 12-6 трансформатора 12.

На фиг. 2 изображена схема при уравновешивании моста по дополнительному параметру1 8. При переходе на уравновешивание моста по основному параметру срабатывает переключатель 26.

Входы декады 8 через переключатель 11 подключается к дополнительной обмотке 12-6 трансформатора 12, а ее выход — в разрыв обмотки 13-1. Формирователь 10 not(G отключается (блок распределения импульсов по декадам устройства 6 уравновешивания и управление переключателем 26 параметра не показан).

Мост работает следуюшим образом.

Первоначально производится уравновешивание моста по основному параметру. При уравновешивании импульсы с тактового генератора 5 (см. фиг. 2) изменяют состояние вспомогательного счетчика 7. Он вызывает срабатывание предварительного уравновешивания 8 и дополнительной декады формирователя 10 (последняя при уравновешивании по основному параметру обесточена), в результате чего изменяются числа витков обмоток этих декад. Изменение амплитуды на выходе измерительной цепи

55 1569 анализируются детектором 3. Поскольку к очередному переключению декад предварительного уравновешивания направление триггера реверса 4 уже выбрано (это задается сдвигом во времени последовательности импульсов выхода тактового генератора 5 по отношению к импульсам выхода Й) то мост идет к равновесию. При достижении равновесия по команде с детектора равновесия блок 9 переносит состояние вспомога- 10 тельного счетчика 7 с учетом знака в устройство 6. Происходит изменение регулируемых элементов в измерительной цепи. Вспомогательный счетчик сбрасывается при этом в "0 и начинается уравновешивание вспомогатель- 1S ного параметра. Для этого срабатывает переключатель 26 и подключает выход вычитающего устройства формирователя 10 через переключатель 11 к входу декады 8, а вход вспомогательной декады формирователя 10 - 20 к обмотке 12-6 трансформатора 12. Процесс уравновешивания по дополнительному параметру происходит аналогично за исключением того, что при переносе блоком 9 состояния счетчика 7 в устройство уравновешивания Б происходит изменение витков обмотки 12-3.

„n

После достижения равновесия моста по Ся О процесс уравновешивания прекращается.

Формула изобретения

1. цифровой автоматический безмодуляционный экстремальный мост переменного тока по авт. св. № 346677, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности уравновешивания моста по вспомогательному параметру, он снабжен формирователем напряжения, пропорционального шагу уравновешивания по дополнительному параметру, часть входов которого соединена с мостовой измерительной цепью непосредственно, а часть через переключатель полярности, кроме того, входы формирователя соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы — через переключатель полярности — с декадой редварительного уравновешивания.

2. Мост переменного тока по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что формирователь напряжения содержит вычитающее устройство и вспомогательную декаду, входы которой соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход — с одним из входов вычитаюшего устройства.

Составитель П, Лягни

Редактор С. Либкина Техред О. Луговая Корректор Ж. Кеслер

Заказ 117/23 Тираж 2051 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. popo@, ул. Проектная, 4