Цифровой экстремальный мост переменного тока

 

Гп 553542

О Il

Союз Советских

Социалистических

Республин

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.05.75 (21) 2132324/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 29.04.77 (51) М. Кл.- G OIR 17/12

Гасударственный комитет

Совета MHHHGTpos СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.733 (088.8) (72) Автор изобретения

Р. Д. Тучин (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГОТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при построении цифровых экстремальных мостов переменного тока, предназначенныхдля измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известен цифровой экстремальный мост переменного тока, содержащий источник питания, мостовую измерительную цепь, систему уравновешивания, состоящую из детектора равновесия, двух реверсивных счетчиков, временного селектора регулирующих воздействий по двум параметрам, который включает в себя мультивибратор и две схемы совпадений, два модулятора.

Недостатком такого моста является низкое быстродействие, обусловленное тем, что модуляционные, а вместе с этим и регулирующие воздействия по каждому из уравновешиваемых параметров разнесены в нем во времени.

Второй из известных цифровых мостов содержит источник питания, измерительную цепь, два усилителя сигналов неравновесия, каналы уравновешивания основного и вспомогательного параметров, каждый из которых состоит из модулятора, суммирующего устройства, уравновешивающего элемента, вход которого подключен к устройству оценки знака приращения сигнала неравновесия.

Благодаря использованию двух усилителей сигнала неравновесия и суммиручощнх устройств обеспечивается совмещение во времени модуляционных воздействий по каждо5 му из уравновешиваемых параметров, что способствует повышению быстродействия.

Однако наличие двух сложных узлов, какими являются усилители сигнала неравновесия, приводит к существенному усложнению

10 конструкции моста.

Цель изобретения — упрощение конструкции — достигается тем, что в цифровом экстремальном мосте переменного тока, содержащем источник питания, измерительную

15 цепь, усилитель сигналов неравновесия, каналы уравновешивания основного и вспомогательного параметров, каждый из которых состоит из модулятора, суммирующего устройства, уравновешивающего элемента, вход которого подключен к устройству оценки знака приращения сигнала равновесия, первый вход каждого из суммирующих устройств подключен к выходу усилителя сигнала неравновесия, включенного на выходе измерительной цепи, второй вход суммирующего устройства, входящего в канал уравновешивания основного параметра, подключен ко второму выходу модулятора вспомогательного параметра, а второй вход суммирующеЗО ro устройства, входящего в канал уравнове553542

60 шивания вспомогательного параметра — ко второму выходу модулятора основного параметра; при этом выходы суммирующих устройств соединены со входами устройств оценки знака приращения, а первые выходы модуляторов — с измерительной цепью.

На чертеже представлена принципиальная схема цифрового экстремального моста.

Цифровой мост содержит источник питания

1, измерительную цепь 2, состоящую из трансформатора 3 напряжения объекта измерения 4, вспомогательного трансформатора

5, образцовых мер 6, 7, компаратора токов 8, модуляторы 9 и 10 основного и вспомогательного параметров соответственно, усилитель сигнала неравновесия 11; суммирующие устройства 12, 13, устройства 14, 15 оценки знака приращения сигнала неравновесия, уравновешивающие элементы 16, 17.

Элементы 9, 12, 14 и 16 образуют канал уравновешивания основного параметра, элементы 10, 13, 15 и 1i †кан уравновешивания вспомогательного параметра, Работает цифровой мост следующим образом.

После выбора поддиапазона измерений одновременно включаются модуляторы 9 и 10.

Через свои первые выходы «а» и «б» соответственно они воздействуют на обмотку компаратора токов 8 измерительной цепи 2. Сигнал неравновесия, содержащий информацию о реакции измерительной цепи на модуляционные воздействия, снимается с «индикаторHoli» обмотки компаратора токов и подается на усилитель 11. Выходной сигнал усилителя подводится ко входам «в» и «г» суммирующих устройств 12 и 13.

На вход «д» суммирующего устройства 12, входящего в канал уравновешивания основного параметра, поступает модуляционный сигнал с выхода «е» модулятора вспомогательного параметра 10, а на вход «ж» суммирующего устройства 13, входящего в канал уравновешивания вспомогательного параметра, — модуляционный сигнал с выхода

«з» модулятора основного параметра 9. Амплитуду модуляционных сигналов, снимаемых со вторых выходов каждого из модуляторов, выбирают равной амплитуде приращений, возникающих в сигнале неравновесия от воздействия на измерительную цепь указанных модуляторов, умноженной на номинальный коэффициент передачи усилителя 11, а фаза — соответственно противоположной той, которую имеют мокуляционные приращения в сигнале неравновесия на выходе усилителя

11. Благодаря этому в суммирующей точке каждого из суммирующих устройств 12 и 13 происходит полная компенсация реакции измерительной цепи на модуляционные воздейстия модулятора, входящего в разный с соответствующим суммирующим устройством канал уравновешивания. Так, в суммирующей точке устройства 12, принадлежащего к каналу уравновешивания основного параметра, компенсируется реакция измерительной цепи на модуляционные воздействия модулятора вспомогательного параметра 10. Аналогичным образом в суммирующей точке устройства 13 компенсируется реакция измерительной цепи на модуляционные воздействия модулятора основного параметра 9. В результате на входы каждого из устройств 14 и 15 поступают только те сигналы, которые представляют собой реакцию измерительной цепи на модуляционные воздействия модулятора, принадлежащего к тому. же каналу уравновешивания, что и данное устройство оценки знака приращения.

Выходные сигналы устройств 14 и 15 подаются на уравновешивающие элементы 16 и

17 соответственно, под управлением которых цифровой мост посредством регулировки числа витков обмотки трансформатора 3 и обмотки вспомогательного трансформатора 5 приводится к состоянию равновесия. 1 аким образом, в предлагаемом цифровом мосте происходит как временное, так и пространственное совмещение модуляционных воздействий. При этом используется только один усилитель сигнала неравновесия, что упрощает схему.

Формула изобретения

Цифровой экстремальный мост переменного тока, содержащий источник питания, измерительную цепь, усилитель сигналов неравновесия, каналы уравновешивания основного и вспомогательного параметров, каждый из которых состоит из модулятора, суммирующего устройства, уравновешивающего элемента, вход которого подключен к устройству оценки знака приращения сигнала неравновесия, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы, первый вход каждого из суммирующих устройств подключен к выходу усилителя сигнала неравновесия, включенного на выходы измерительной цепи, второй вход суммирующего устройства, входящего в канал уравновешивания основного параметра, подключен ко второму выходу модулятора вспомогательного параметра, а второй вход суммирующего устройства, входящего в канал уравновешивания вспомогательного параметра — ко второму выходу модулятора основного параметра, при этом выходы суммирующих устройств соединены со входами устройств оценки знака приращения сигнала неравновесия, а первые выходы модуляторов — с измерительной цепью.

553542 гр

Составитель П. Лягни

Техред 3. Тараненко

Редактор Б. Федотов

Корректор Н. Аук

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 794/16 Изд. _#_o 8 Тираж 1106 П одпи с нос

Цг1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раугиская паб., д. 4/5