Способ уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока

 

«А.

GllNCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и.) 6ÎÎ456

Соеа Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительнос к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.74 (21) 2074037/18-21 с присоединением заявl и "1е (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания !1.04.78

151) Ч. Ел.- "6 01R 17 l0

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 6 1.317.733 (088.8) (72) Автор изобретения

Ф. Б. Гриневич

Институт электродинамики Академии Наук Украинской ССР (71) Заявитсль (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЦИФРОВЪ|Х

МОДУЛЯЦИОННЫХ ЭКСТРЕМАЛЪНЫХ МОСТОВ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Оно предназначено для применения в цифровых мостах переменного тока, измеряющих комплексные сопротивления и проводимости.

Известен способ уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока по двум дискретно-регулируемым параметрам измерительной цепи.

Уравновешивание по обоим параметрам при таком способе производят с помощью периодических импульсных регулирующих воздействий. Для формирования каждого импульса регулирующего воздействия производят проб11ое скачкообразное изменение (модуляцию) регулируемого параметра от его текущего значения на один шаг дискретности в направлении регулировки (1).

Недостатком известного способа является резкое уменьшение чувствительности моста по регулируемому в данный момент параметру при наличии неравновесия по другому уравновешивающему параметру. Это приводит к снижению помехоустойчивости и сходимости прибора.

Целью изобретения является повышение чувствительности и улучшение сходимости мостов. Эта цель достигается тем, что пробное скачкообразное изменение соответствующего параметра мостовой измерительной цепп осуществляют от его приращения, равного к шагам дискретности и противоположного выбранному направлению регулирования уравновешивающего параметра, к приращению, равному 1+1 шагам дискретности и совпадающему с выбранным направлением регулирования уравновешивающего параметра, причем пробное скачкоооразнос изменение соответствующего параметра мостовой измерительной цепи выбирают равным исли 111111« п, которая связана с ша1.ом дискретности и1р а жсни см и = 2ie+1.

На чертеже приведена уиро1цснн11я схем;! моста, иллюстрирующая рса1H3;1Ljlllo предлагаемого способа уравновешивания.

Для простоты р11ссмотри цикл уранионсшиван1я моста по одному параметру.

Прибор содержит логические схемы 1 и 2 совпадения, модулирующие элементы 3 — 7, триггер реверса 8, кипп-реле 9, сумматор 10, регулируемьш уравновешивающий параметр

11, тактовьш генератор 12, генератор питания

13, мостовую измерительную цепь 14, экстремум-детектор 15 и блок уравновешивания 16.

25 Модулирующие элементы 3 и 7 осуществляют модуляционные воздействия иа +!г и -- /г шагов дискретности соответственно, а элементы 4 и 6 па — — (И+и) и на +(2/»+11) шагов дискретности соответственно. Модулиру1он1ий

30 элемент 5 осуществляет пулевое модуляциои600456

»ос воздействие, т. е. прп его срабатывании модуляционное приращение регулируемого параметра становится равным нулю. Уравновешивапие мостовой измерительной цепи 14 осуществляется регулировкой параметра 11.

Сумматор 10 суммирует воздействия от модулирующи«элементов 3 — 7 и регулируемого параметра 11. Дискретное изменение параметра 11 осущсствляется блоком уравновешивания 16. Направление этой регулировки уравновешивающего параметра определяет триггер реверса 8. Триггер реверса 8 управляет также модулирующимн элементами 3 и 7 и логическими схемами 1 и 2. Экстремум-детектор 15 в соответствии с состоянием измеритсльпой цепи 14 формирует по модуляционным воздействиям положительные или отрицательные импульсы. Положительные импульсы поступают ™и триггер реверса 8 и вызыва1от его переброс в другое состояние, а отрицательные — па блок уравновешивания 16 и вызывают изменение регулируемого параметра 11 в направлении уравновешивания. Ритм работы моста задает тактовый генератор 12.

Уравновешивание моста по предлагаемому способу происходит следующим обр азом.

Пусть триггер реверса 8 находится в состоянии, при котором регулировка параметра 11 будет осуществляться в положительном направлении (увеличение) . При этом будет включен элемент 7, осуществляющий отрицательное модуляционное воздействие на — k шагов дискретности, и будет открыта схема совпадения 2. Очередное срабатывание тактового генератора 12 вызовет запуск кипи-реле 9, которое через схему 2 включит модулирующий элемент 6, осуществляющий модуляционное воздействие на + (2k+n) шагов дискретности. Следовательно, будет осуществлена модуляция от приращения — /г, противоположного направлению уравновешивания, к приращению 21+и — /г=k+n, совпадающему с направлением уравновешивания. Если такое модуляционное воздействие вызовет уменьшение амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 14, то экстремум-детектор 15 выдаст отрицательный импульс, который поступит па блок уравновешивания 16 и вызовет увеличение регулируемого параметра 11 па один шаг. Затем такие циклы будут повторяться до достижения равновесия по данному параметру.

Если при рассмотрении модуляционных воздействий произойдет увеличение амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 14, то экстремум-детектор 15 выдаст положительный импульс, который опрокинет триггер реверса 8 в другое состояние. Направление регулировки уравновешивающего параметра 11 и направления модуляционны« воздействий изменятся на противоположные. Теперь включится модулпрующий элемент 3, осуществлякнцпй модуляционное воздействие на +Й ша ов дискретности, и откроется схема совпадений 1. Прп очередном срабатывагпш тактового генератора 12 теперь кипп-реле 9 через схему совпадений 1 включит модулирующий элемсппг 4, осуществляющий модуляционное воздействие па (2k+n) шагов дискретности. Следовательно, осуществится модуляция от +k до — (/ +и) шагов дискретности. Экстремум-детектор 15 выдаст отрицательный импульс на блок уравновешивания

16, и уравповсшивание прибора будет проис«однть аналогично предыдущему.

Модулирующий элемент 5 срабатывает при пере: оде на регулировку другого уравновешивающего параметра.

Увеличение чувствительности прн таком способе уравповсшпвапия проис«одит за счет существенного увеличения величины модуляционного воздействия, равного 2/г+и шагов дискретности, а также за счет того, что это воздействие осуществляется на болес крутом участке передаточной характеристики мостовой измерительной цепи. Максимальное значение погрешности уравновешивания при этом не превышает половины разности положительного и отрицательного модуляционных воздействий.

ЗО

Формула изобретения

Способ уравновешивания цифровых модуляционных экстремальны«мостов переменноIo тока по двум дискретно регулируемым параметрам с помощью периодических импульсных регулирующих воздействий, при котором для формирования ка кдого импульса регулирующего воздействия производят пробное скачкообразное изменение соответствующего параметра мостовой измерительной цепи с последующим приведением моста к равновеcHIo, отл и I H IQ IIIè é ñÿ тем, что, с целью повышения чувствительности и улучшения сходимости мостов, пробное скачкообразное

45 изменение соответствующего параметра мостовой измерит ельной цени осуществляют от его приращения, равного k шагам дискретности и противоположного направлению регулирования уравновешивающего параметра, к приращению, равному k+1 шагам дискретности и совпадающему с направлением регулирования уравновешивающего параметра, при1см пробнос скачкообразное изменение соответствующего параметра мостовой измерительной цепи выбирают равным величине и, которая связана с шагом дискретности выра>кением n= 2k+1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

60 1. Ф. Б. Гриневич. Лвтоматические мосты переменного тока, 1-1овоспбирск, РИО, Сиб. отд. Л1-1 СССР, 1964, с. 115.

600456

Подписное

Заказ 267у9 Изд, Лов 334 Тираж 1122

ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Бахтина

Редактор Н. Коляда Техред Л. Гладкова Корректоры: Л. Денискина и Л. Брахнина