Цифровой мост переменного тока

 

!

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 600459

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,03.76 (21) 2337735/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 11.04,78 (51) М. Кл. - G 01R 17, 10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений

H открытий (53) УДК 621.317.733 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Ф. Прокунцев, Г. И. Шаронов, Г. В. Фролов, А. Н. Лучникова и

Г. А. Ивановский

Пензенский завод-ВТУЗ при Заводе ВЭМ (филиал Пензенского политехнического института) (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения параметров комплексного сопротивления.

Известен цифровой мост переменного тока, содержащий генератор синусоидального напряжения, включенный в диагональ питания мостовой измерительной цепи, вершины измерительной диагонали которой через согласующие устройства подсоединены параллельно ко входам дифференциального усилителя и к первым входам фазовремепных преобразователей соответственно, вторые входы которых параллельно подключены к выходу генератора синусоидального напряжения, а выходы фазовременных преобразователей подсоединены ко входам блока суммирования, блок временной задержки, два элемента «запрет», выходы каждого из которых соединены через блоки уравновешивания с первым и вторым цифровыми индикаторами соответственно (11.

Недостатком известного цифрового моста переменного тока является низкая точность измерения второй составляющей измеряемого комплексного сопротивления, обусловленная тем, что в нем используется двухканальная система формирования регулирующих воздействий, т. е. объединен только тракт формирования одного из сравниваемых сигналов, а само сравнение осуществляется в разных элементах схемы (используются два элемента

«запрет») .

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в известный цифровой мост переменного тока, содержащий генератор спнусоидального напряжения, включенный в диагональ питания мостовой измерительной цепи, вершины измерительной диагонали которой через согласующие устройства подсоединены параллельно ко входам дифференциального усилителя и к первым входам фазовремечпых преобразователей соответственно, вторые входы которых параллельно подключены к выходу генератора синусоидального напряжения, а выходы фазовременных преобразователей подсоединены ко входам блока суммирования, блок временной задержки, два блока уравновешивания, соединенных с первым и вторым цифровыми индикаторами соответственно, введен ключ с двумя управляющими н информационным входамп, первый управля|ощий вход которого соединен с выходом блока суммирования, второй управляющий вход соединен с выходом блока временной задержки, а информационный вход соединен с выходом дифференциального усилителя, выход клю га подсоединен napaллельно к псргым входам

Зо блоков уравновешивания, второй вход одного из блоков уравновешивания соединей с выходом блока суммирования, а второй вход второго блока уравновешивания соединен с выходом блока временной задержки, вход koторого соединен с выходом блока суммирова- 5 пия.

Структурная схема предлагаемого цифрового моста переменного тока представлена на чертеже.

Цифровой мост переменного тока содержит 10 мостовую измерительную цепь 1, генератор синусоидального напряжения 2, согласующие устройства 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, фазовременные преобразователи 6 и

7, блок суммирования 8, блок временной за- 15 держки 9, ключ 10, блоки уравновешивания

11 и 12, цифровые индикаторы 13 и 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Напряжения UI„и UI,a, снимаемые с плеч 20 мостовой измерительной цепи, через согласующие устройства 3 и 4 поступают на входы дифференциального усилителя 5 и на первые входы фазовременных преобразователей 6 и

7, на вторые входы которых подается напря- 25 жение питания U,I„с выхода фазовременных преобразователей 6 и 7 снимаются импульсы длительностью пропорциональной фазовым углам, образуемым напряжениями Иь, и Уы с напряжением питания U I,. Эти импульсы 30 поступают на вход блока суммирования 8 временных интервалов, на выходе которого формируется импульс длительностью, пропорциональной сумме фазовых углов, образуемых напряжениями UI„и Уьд с напряжением пи- 35 тания U,ц. Кроме того, по окончании суммарного импульса блок суммирования 8 выдает короткий по длительности импульс, который поступает одновременно на один из входов блока уравновешивания 11, на вход блока 40 задер>кки 9 и на первый управляющий вход ключа 10, на второй же управляющий вход его подается короткий по длительности импульс с блока временной задержки 9, сдвину.тый относительно первого на т=л/2. На ин- 45 формационный вход ключа 10 подается усиленное и ограниченное напряжение небаланса

U,ä, сформированное дифференциальным усилителем 5. В случае переуравновешивания мостовой измерительной цепи, например, по ре- 50 активной составляющей измеряемого комплексного сопротивления, на выходе ключа 10 формируется короткий по длительности положительный импульс, управляющий работой блока уравновешивания 11, который синхро- 55 низирован импульсом с выхода блока суммирования 8. Блок уравновешивания 11, в свою очередь, сбрасывает (блокирует) все изменения переменного параметра 1 — 1, приводя мостовую измерительную цепь в состояние квазиравновесия по реактивной составляющей.

11ри недоуравновешивании по реактивной составляющей с выхода ключа 10 короткий по длительности отрицательный импульс поступает па блок уравновешивания 11, который 05 блокирует (сбрасывает) все изМенепия пере менного параметра 1 — 1. Уравновеп1йвание мостовой измерительной цепи по активной составляющей происходит аналогично вышеописанному каналу по реактивной составляющей комплексного сопротивления. Единственнос отличие в том, что блок уравновешивания

12 синхронизирован коротким по длительности импульсом с блока задержки 9, сдвинутым на время т=и(2.

Благодаря такой синхронизации блоки уравновешивания 11 и 12 управляют изменениями переменных параметров мостовой цепи 1 — 2 и 1 — 1 независимо друг от друга, а по состоянию элементов, входящих в уравновешивающуюся цепочку, цифровые индикаторы высвечивают значения измеряемых параметров.

Использование ключа с двумя управляющими и информационным входами позволяет объедишить операции сравнения информационных импульсов, т. е. получить одноканальное устройство по способу получения и обработки информации о состоянии мостовой измерительной цепи, а это позволяет достичь значительного повышения точности измерения второй составляющей из-за одинаковой чувствительности к измененияAI каждой из составляющих измеряемого комплексного сопротивлспи я.

Формула изобретения

Цифровой мост переменного тока, содержащий генератор сипусоидальпого напряжения включенный в диагональ питания мостовой измерительной цепи, вершины измерительной диагонали которой через согласующие устройства подсоединены пар a:Iëåëüío ко входам дифференциального усилителя и к первым входам фазовременных преобразователей соыветственпо, вторые входы которых параллельно подключены к выходу генератора синусоидального напряжения, а выходы фазоврсменных преобразователей подсоединены ко входам блока суммирования, блок временной задер>кки, два блока уравновешивания, соединен IIIx с первым и вторым цифровыми индикаторами соответственно, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен ключ с двумя управляющими и информационным входами, первый управляющий вход которого соединен с выходом блока суммирования, второй управляющий вход соединен с выходом блока временной задержки, а информационный вход соединен с выходом дифференциального усилителя, выход ключа подсоединен параллельно к первым входам блоков уравновешивания, второй вход одного из блоков уравновешивания «IIe;IIIIIc» с «ыходом блока суммирования, 600469

-ГЧ

Составитель Г. Шаронов

Редактор Н. Коляда Техред Л. Гладкова Корректоры: Л. Орлова и Е. Хмелева

Заказ 267/10 Изд, № 334 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр, Сапунова, 2 а второй вход второго блока урмйовеи1ивания соединен с выходом блока временной за. держки, вход которого соединен с выходом блока суммирования.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертиае

1. Авторское свидетельство СССР № 464827, кл. G OIR 17/10, 1973.