Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для измерения составляющих комплексного сопротивления с помощью мостов переменного тока.

Известен способ раздельного уравновешивания моста-переменного тока по амплитудно-фазовым соотношениям, при котором регулирующее воздействие, необходимое для приведения мостовой измерительной схемы в состояние квазиравновесия по преобладающей составляющей комплексного сопротивления, определяют сравнением взаимного расположения двух моментов времени, а именно: момента достижения экстремума напряжением в измерительной диагонали моста и момента достижения удвоенного напряжения вершины измерительной диагонали относительно искусственной потенциальной точки в центре окружности уравновешивания 11j

Однако такой способ обладает невысокой чувствительностью, так как использование в качестве второго из сравниваемых моментов вЂ” момента равенства мгновенных значений вышеупомянутых напряжений вЂ” позволяет получить сигнал рассогласования в

1,5 вЂ” 2 раза меньше возможного.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности способа.

Поставленная цель достигается тем, что при уравновешивании моста переменного тока способом, основанным на сравнении сигналов, причем первый сигнал сформирован равным амплитудному значению напряжения небаланса, второй сигнал вЂ” синусоидальный и его частота совпадает с частотой напряжения питания, вЂ” удвоенному амплитудному значению основного сигнала, пропорционального напряжению вершины дополнительной ветви (центра окружности уравновешивания ветви, не содержащей измеряемого комплексного сопротивления) относительно вершины ветви моста, не содержащей измеряемого комплексного сопротивления и совпадающего по фазе с вышеуказанным основным сигналом, формируют третий сигнал, пропорциональный проекции второго сигнала на вектор напряжения небаланса, затем четвертый, пропорциональный разности первого и третьего сигналов, а информацию о направлении изменения регулирую661359

3 щего элемента формируют по величине и

ЗиаКУ четВЕРтОГО СИГНаЛа.

B «ачестве второго сигнала используют нгпряже «с питания мостовой измерительнои цепи.

Данный способ обладает высокой точS ностью, обусловленной не только повышением чувствительности благодаря формированию третьего сигнала, пропорционального проекции второго сигнала на вектор напряжения небаланса, но и исключением погрешности от шунтирования плеч моста при ис- 1о пользовании в качестве второго сигнала напряжения питания.

Топографическая диаграмма процесса уравйовешивания мостовой измерительной цепи фиг. l представлена на фиг. 2, на фиг. 3 представлено устройство, реализуюss щее данный способ.

ab вЂ” напряжение питания мостовой измерительной цепи; cd вЂ” напряжение небаланса; а, f(вЂ” окружности уравновешивания в обобщенных обозначениях; dk = 2od-ди- zp аметр окружности 3; dl вЂ” проекция вектора 2 od íà dc; ст, ci, с,d вЂ” возможные положения потенциальных точек с и d вершин моста.

Момент квазиравновесия мостовой схемы по реактивной (активной) составляющей комплексного сопротивления наступает в мо 1ент выхода точки с на окружность /I, что можно зафиксировать при выполнении следующего уравнения:

/йс/ Hp(2odl de = 0- () зо

Когда точка с не лежит на окружности

3, равенство (!) нарушается. Блокируя, например, все изменения регулируемого параметра, уравновешивающего мостовую схему по прс;обладающей составляющей, приводя;цие к нарушению равенства (1) в положительную сторону, и сбрасывая все изменения параметра Rg приводящие к нарушению этого равенства в отрицательную сторону, приводят мостовую схему к состоянию квазирав«оовесия по составляющей комплексного со40 противления (реактивной) .

При з мС, уравнение (1) принимает вид:

/dc/ вЂ” Пр(ав) dc = О, что позволяет исключить погрешность от шунтирования плеч моста и упростить реализациюю.

Устройство, реализующее данный способ, содержит согласующие устройства I, 2, выпрямитель 3, фазочувствительный выпрямитель 4, блок сравнения 5.

Работает устройство следующим обра зом.

Напряжение Ud,через согласующее устройство 1 поступает на выпрямитель 3 и íà ss опорный вход фазочувствительного выпрямителя 4, на сигнальный вход которого через согласующее устройство 2 поступает напряжение 2UccI,. Сигнал с выпрямителя 3, равный модулю И,„подается на один из входов блока сравнения 5, на другой вход которого поступает сигнал проекции вектора UaQ на Uc(c с фазочувствительного выпрямителя 4. Сигнал с блока сравнения 5

/0,/ вЂ” Пр(21-1од) Udc несет полную информацию для формирования регулирующего воздействия, необходи: мого для приведения мостовой измерительной схемы в состояние квазиравновесия по одной из измеряемых составляющих комплексного сопротивления.

Предлагаемый способ уравновешивания мостовой измерительной схемы обеспечивает по сравнению с существующими повышение чувствительности и точности измерения составляющих комплексного сопротивления, что особенно важно при создании новых перспективных измерительных приборов, применяемых в системах АСУТП, Формула изобретения

1. Способ уравновешивания моста переменного тока, основанный на сравнении сигналов, причем первый сигнал сформирован равным амплитудному значению напряжения небаланса, второй сигнал синусоидальной формы, частота которого совпадает с частотой напряжения питания, сформирован равным удвоенному амплитудному значению основного сигнала, пропорционального напряжению вершины дополнительной ветви (центра окружности уравновешивания ветви, не содержащей измеряемого комплексного сопротивления) относительно вершины ветви моста, не содержащей измеряемого комплексного сопротивления, и совпадающим по фазе с вышеуказанным основным сигналом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, формируют третий сигнал, пропорциональный проекции второго сигнала на вектор напряжения небаланса, формируют четвертый сигнал, пропорциональный разности первого и третьего сигналов, а информацию о направлении изменения регулирующего элемента формируют по величине и знаку четвертого сигнала.

2. Способ по и. I, отличающийся тем, что; с целью повышения точности путем исключения погрешности от шунтирования плеч моста, в качестве второго сигнала используют напряжение питания мостовой измерительной цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР ,% 447618, кл. Ci 01 R 19/10, 10.07.72. Риг. 1

Составитель И. БахтинаТехред О. Луговая Корректор В. Синицкая

Тираж 1089 Подписное

Редактор Б. Федотов

Заказ 2435!41

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П кПатент»,,г. Ужгород, ул. Проектная, 4

661359

1 г, Раг 2

Способ уравновешивания моста перменного тока

Фазовый способ уравновешивания моста переменного тока // 659964

Устройство корректировки величины сопротивления резисторов // 659963

Мост для измерения омических сопротивлений электрических цепей находящихся под напряжением переменного тока // 658481

Квазиуравновешенный мост для измерения отношения составляющих комплексной величины // 657359

Устройство для контроля напряжения // 654911

Устройство для измерения индуктивности катушек // 653564

Автоматическое устройство для измерения электрических параметров,в частности,комплексных сопротивлений и для сортировки деталей электрических и электронных приборов // 648139

Автоматический экстремальный мост переменного тока // 637679

Способ измерения параметров многоэлементных двухполюсников // 636546

Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников // 2103695

Изобретение относится к области измерения физических величин, в частности, к измерителям параметров двухполюсников

Мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников // 2105315

Изобретение относится к области измерения физических величин, в частности к измерителям параметров двухполюсников

Мостовое измерительное устройство // 2105316

Инвариантный измерительный мост // 2117304

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении при проектировании параметрических измерительных преобразователей, инвариантных ко внешним возмущениям

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2117951

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Мост переменного тока // 2123706

Изобретение относится к электроизмерительной технике, может использоваться в качестве измерителя параметров резистивноемкостных сопротивлений неременного тока

Мостовое устройство машкинова // 2138056

Изобретение относится к мостовым устройствам измерения активных и реактивных сопротивлений

Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников // 2141672