Мост измерительный автоматический с цифровым отсчетом

 

О П " :-А H Ni Е

Союз Советскнк

Соцнаннстнческнк

Республик (и)6О7 1 51

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 080775 (2l) 2152511/18-21 с нрисое)(инением заявки Ю— (23) Приоритет—

2 (5l) М. Кл.

С) 01 R 17/10

ГээрбэрВтВВВВкэ aeIeei

6эээтэ тээВВЭтрээ 666р ээ Вэлэв ВВВ4рэтэВВИ

В этврнтэ6 (43) Опубликовано 15Ð578.Бюллетень |618 (53) УДК 621. 317.733 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 150578 (72),Автор изобретения

A.A.Ïåñêèí (7!) ЗаяантЕЛЬ Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (54) МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ

С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ

Изобретение относится к мостам измерительным автоматическим с цифровым отсчетом и дискретным уравновешиванием, предназначенным для измерения сопротивлений постоянному току, в 5 частности имеу(игрим сравнивающее уст" ройство (нуль-орган), защищенное от помех.

Известны цифровые автоматические мосты, в которых для подавления по- 10 мех сравнивающее устройство содержит интегратор периодического действия, образованный усилителем, сопротивлением и интегрирующей емкостью, включенными в цепь обратной связи усили- (5 теля, коммутаторами входа и выхода интегратора t1) .

Наиболее близким по своей технологической сущности к предлагаемому устройству является мост измеритель- 20 ный автоматический с цифровым отсчетом,, состоящий из образующих мостовую схему резисторов и источника питания, сравнивающего устройства, включающего усилитель, в цепь обратной связи ко- 25 торого включен интегратор, образованный резистором и конденсатором, коммутаторы входа и выхода, исполнительный элемент и блок автоматического уравновешивания (21 .

В известном устройстве отсутствует стабилизация нуля усилителя сравнивающего устройства. Усилитель охвачен обратной связью только по переменному току, .вследствйе чего возможность насыщения тракта усилителя за счет дрейфа нуля и импульсных перегрузок ограничивает реализуемый коэффициент усилителя, а следовательно, чувствительность, точность, быстродействие моста.

Кроме того, сравнивающее устройство имеет низкое входное сопротивление, что приводит к увеличению погрешности моста при измерении высокоомных collpo» тивлений.

Целью изобретения является повыаение точности.

Для этого в предлагаемый мост измерительный автоматический с цифровым отсчетом, содержащий мостовую измерительную схему, четыре плеча которой образованы резисторами, источник питания, подключенный одним выводом к одной из вершин диагонали пйтания измерительной мостовой схемы сравнивающее устройство, представляющее собой усилитель с коммутаторами входа и выхода, интегрирующим конденсатором, вклю607151 чениым в цепь отрицательной обратной связи усилителя, и реэистором, последовательно соединенные исполнительный элемент и блок автоматического уравновешивания с отсчетным устройством, введен запоминающий конденсатор, а усилитель выполнен дифференциальным и присоединен неинвертирующим входом к одной иэ вершин измерительной диагонали измерительной мостовой схемы непосредственно, а инвертирующим входом присоединен к другой вершине измерительной диагонали через последовательно соединенные резистор и запоминающий конденсатор и к одному иэ выводов коммутатора выхода усилителя, другой вывод которого соединен с выl5 ходом усилителя и входом исполнительного элемента, при этом коммутатор входа усилителя включен между вторым выводом источника питания и другой вершиной диагонали питания мостовой измерительной схемы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ образующих мостовую измерительную схему резисто" 25 ров 1 — 4, источника питания 5, коммутатора 6 входа, сравнивающего устройства, включающего усилитель 7, в цепь обратной связи которого включен интегратор, образованный резистором 30

3 и конденсатором 9, и коммутатор 10 выхода, запоминающего конденсатора

11, исполнительного элемента 12 и блока 13 автоматического уравновешивания.

Устройство работает в дна такта.

На первом такте (разомкнутое положение кою утаторон б, 10) производится коррекция нуля усилителя 7 по току и напряжению, для чего коммутатор б выключает питание мостовой измери- 40 тельной схемы, а коммутатор 10 присоединяет выход усилителя 7 к его инвертирующему входу, образуя замкнутый контур усйлителя, в который включен запоминающий конденсатор 11.

Одновременно коммутатор 10 раэря- 45 жает конденсатор 9 от накопленного на предыдущем такте заряда, при этом н соответствии со свойствами охваченного глубокой отрицательной обратной связью дифференциального усилителя на его инвертирующем входе создается запоминаемое конденсатором il корректирующее синфазное напряжение с погрешностью статизма системы, совпадающее по величине и знаку с синфаэным 55 напряжением смещения нуля на неиннертирующем входе и обращающее в нуль дифференциальное напряжение на .входе усилителя 7.

На втором такте (замкнутое положе- Е) ние коммутаторов б и 10) образуется схема интегрирующего усилителя сигнала раэбаланса моста и включается его питание. Напряжение на конденсаторе

11, которое остается практически пос- 65 тоянным в течение такта интегрирования, стабилизирует нуль усилителя, поэтому приращение напряжения на его выходе определяется интегралом сигнала раэбаланса моста. По окончании второго такта коммутаторы 6 и 10 переключается в положение I и, разряжая конденсатор 9, формируют импульс напряжения с амплитудой, пропорциональной интегралу напряжения раэбаланса, воздействующий на исполнительный элемент 12 и блок 13 автоматического управления.

При замыкании,коммутатора 10 в соответствии со свойствами системы с отрицательной обратной связью происходит принудительный разряд всех емкостей, расположенных внутри тракта усилителя 7, что позволяет присоединить интегрирующий конденсатор к части усилительного такта, имеющей отрицательный коэффициент усиления и нераэряжаемой непосредственно комму.татором 10 выхода.

Кроме того, коммутатор б может быть включен на неиннертирующий вход усилителя 7, однако токовая составляющая помехи, воздействующая на неинвертирующий вход усилителя 7, должна быть пренебрежимо мала, что имеет место, в частности, при измерении ниэкоомных сопротивлений.

Таким образом, в предлагаемом устройстне коррекция нуля усилителя на каждом такте исключает влияние его нестабильности на результат измерения, в результате чего повышается точность эа счет повышения входного сопротивления сравнивающего устройства и включения коммутатора входа в цепь питания моста.

Изобретение по своей технической сущности дает возможность применения усилителя н ниде микросхем, что соотнетстненно позволяет упростить конструкцию моста.

Формула изобретения

Мост измерительный автоматический с цифроным отсчетом, содержащий мостовую измерительную схему, четыре плеча которой образованы резисторами, источник питания, подключенный одним выводом к одной из вершин диагонали питания мостовой измерительной схемы, сравнивающее устройство, представляющее собой усилитель с коммутаторами входа и выхода, интегрирующим конденсатором,включенным в цепь отрицательной обратной связи усилителя,и резистором,последовательно соединенные исполнительный элемент и блок автоматического уранновешивания с отсчетным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности. н него введен запоминающий конден607151

Составитель И.Бахтина

Техред М, Борисова

Корректор Н. Ковалева

Редактор Т.Янова

Заказ 2575/33 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сатор, а усилитель выполнен дифференциальным и присоединен неннвертирующим входом к одной из вершин измерительной диагонали мостовой измеритель ной схемы непосредственно, а инвертирующим входом присоединен к другой вершине измерительной диагонали через последовательно соединенные резистор и запоминающий конденсатор и к одному иэ выводов коммутатора выхода усилителя, другой вывод которого соединен с выходом усилителя и входом ис- © полнительного элемента, при этом коммутатор входа усилителя включен между вторым выводом источника питания и другой вершиной диагонали питания мостовой измерительной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 263030, кл. Q 01 Й 17/10, 28.08.68.

2. Авторское свидетельство СССР

9 421939, кл. С 01 М 17/10, 21.02.72.