Автоматический мост

 

О П И С А Н И Е 1687398

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) ЗаЯвлено 22.12.76 (2I) 2430677/18-21 с р заявки № (23) Приоритет (51} М. Кл.

G 01 R 17/10

Гююудврютввнвй авнвтет. СССР вю делам взююретенвл н юткрытвл

Опублнновано25.0979.Бюллетень М 35 (53) УДК 621.317.

° 7 33 (088. 8 ) Дата опубликования описания 28.09.79

E. К. Шигин

Воронежский технологический институт (73) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ

Изобретение относится к измерительной технике,. конкретнее к устройствам измерения сопротивления с высокой точностью, Известны автоматические мосты для измерения сопротивлений, которыз уравно- > вешиваются с помошью следяшей системы, усиливаюшей сигнал разбаланса моста и перемещающей движок реохорда, балансируюшего мост 1 .

Эти мосты требуют ручного уравновешивания, но достигаемая точность измерения сопротивленИ не выше классов 0,5, 0,2.

Известны мостовые измерительные схемы, питание которых осушествляется от спепиального импульсного генератора напряжения питания, а уравновешивание мостовой измерительной схемы осушествляют с помошью реверсивного двигателя, связанного с движком сопротивления плеча сравнения 2 .

Однако такое исполнение схемы уравновешивания не позволяет полностью реализовать возможную точность измерения, так как переход движка сопротивления пле» ча сравнения с витка на виток обмотки вызывает слишком грубое изменение со противления, при этом разрешающая спо собность устройств считывания прибора невелика.

Целью изобретения является повыше нне точности измерения при одновременном повышении разрешаюшей способности прибора.

Достигается это-тем, что в автомати ческий мост, содержаший мостовую изме рительную схему, одно плечо которой образовано декадным магазином, другоезажимами для подключения обьекта измерения, первый усилитель дисбаланса мостовой измерительной схемы, подключенный к измерительной диагонали упомянутой схемы, импульсный генератор питания мос» товой измерительной схемы, выход которо» го подключен к ее диагонали питания, а вход соединен с одним из выходов ключевого устройства, введены последовательно

68739 соединенные инвертор полярности, дискриминатор полярности, второй усилитель дисбаланса мостовой измерительной схемы, триггер, дифференциатор,,двухполупериодный выпрямитель, первый одновибратор, кольцевой коммутатор, а также два логических элемента запрет", реле времени, дешифратор с цифровой печатью и два декадных магазина, при этом импульсный генератор питания мостовой измерительной 10 схемы выполнен в виде последовательно соединенных формирователя импульсов и второго одновибратора, первый вход инвертора полярности соединен с выходом первого усилителя дисбаланса мостовой изме- 15 рительной схемы, второй его вход соединен с выходом первого логического элемента "запрет, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя дисбаланса мостовой измерительной схемы, а второй - с выходом триггера, выход кольцевого коммутатора подключен к входу ключевого устройства, второй выход которого соединен с одним из входов дешифратора с цифровой печатью, первый вход вто25 рого логического элемента "запрет" подключен к выходу первого усилителя дисбаланса мостовой измерительной схемы, второй его вход - к выходу дискриминатора, 30 третий. вход - к выходу первого одновибpampa, а выход - к второму входу кольцевого коммутатора, вход реле времени соединен с выходом первого одновибратора, а выход его - с вторым входом дешифратора с цифровой печатью, третье и четвертое плечо мостовой измерительной схемы образованы декадными магазинами, резисторы всех декадных магазинов эашунтированы контактами ключевого устройства.

На чертеже показана блок-схема автоматического моста.

Предлагаемый автоматический мост содержит импульсный усилитель 1, инвертор полярности импульсов 2, логический эле45 мент 3 запрета переключения до окончания импульса, дискриминатор 4 знака импульса, который не пропускает отрицатель ные импульсы, импульсный усилитель 5 положительных импульсов, триггер 6 со счетным входом, дифференциатор 7 для обнаружения момента переключения триггера, выпрямитель 8 импульсов, одновибратор

9 для формировании и усиления по мошности импульсов, кольцевой коммутатор

10, ключевое устройство 11 (релейный коммутатор) для переключения декад моста, логический элемент 12 для запрета переключения ХО при наличии импульсов, 8 4 формирователь импульсов 13 для сигнализации момента переключения декад, одновибратор 14 для формирования импульса питания моста и усиления по мошности, реле времени 15 для окончания процесса измерения при осушествлении баланса моста, устройство 16 вывода данных по окон чании измерения (дешифратор с цифровой печатью). Мостовая измерительная схема образована регистром 17 и декадными магазинами 18, 19 и 20.

Автоматический мост работает следуюшим образом. Резистор 17, сопротивление которого следует измерить, подключают к мостовой схеме с плечами, образованными декадными магазинами сопротивлений 18, 19, 20.

Сопротивления декад шунтируются контактами реле релейного коммутатора 11.

Сопротивления декад шунтируются кон тактами реле релейного коммутатора следуюшим образом: в начале измерения величины сопротивлений плеч моста заведомо больше Ry . Контакты реле, шунтиру юшие сопротивления первой декады, разомкнуты и при переключении 11 последова- тельно шунтируют сопротивления, входяшие в первые декады, контакты же реле, шунтируюшкх сопротивления вторых декад, в исходном состоянии замкнуты, а при последовательном срабатывании реле размыкаются и прекрашают шунтирование.

Таким образом, при последовательном срабатывании реле, управляюших первыми декадами., величины сопротивлений плеч моста уменьшаются, а при последовательном срабатывании реле, управляюших вторыми декадами, величины сопротивлений увеличиваются. Такая логика переключения сопротивлений по декадам выполняется и для остальных декад (нечетные декады шунтируются эамыкаюшими контактами, четные - раэмыкаюшими ).

Процесс измерения R> начинается подачей первоначального импульса на диагональ моста.

Так как величина сопротивлений плеч моста заведомо больше то импульс дисбаланса моста положителен, и после усиления на импульсном усилителе проходит в виде импульсов через инвертор полярности 2, дискриминатор 4, импульсный усилитель 5,на триггер 6, который сраба тывает и выдает напряжение с задержкой на время срабатывания.

Напряжение с триггера 6 поступает на логический элемент 3, на котором реали зуется логическая операция "ЗАПРЕТ», 5 687398 6 это напряжение не проходит на выход через элемент 3 до тех пор, пока не окончится импульс, после" чего элемент 3 выдает напряжение, под влиянием которого инвертор полярности 2 переключает порядок подключения электрической цепи, по которой импульсы дисбаланса поступают на инвертор 2. Теперь при переключениях сопротивлений первой декады импульсы поет на триггер со счетным входом 6.Тригrep переключается в первоначальное состояние..Чогический элемент 3 задержит свой выходной сигнал до окончания импульса с усилителя 5 и в момент времени, когда исчезнет импульс с усилителя 5, инвертор 2 возратится в состояние, которое было до появления первого положительного импульса с мостовой схемы. ложительной полярности инвертируются на инвертор 2 и через дискриминатор 4 не В дальнейшем работа схемы повторяпроходят. Одновременно скачок выходного ется. напряжения триггера дифференцируется дифференциатором 7 и положительный треугольный импульс поступает на » »> {5 Ф о Р м У л а и з о б Р е т е н и Я периодтп тй выпрямитель 8, с которого без изменения полярности поступает на одно- Автоматический мост, содержаший мо вибратор 9 Одновибратор 9 с задержкой стовУю измеРительнУю схемУ,. одно плечо на время срабатывания срабатывает и от- котоРой обРазовано декадным магазином, пускает, формируя импульс, который по- 20 дРУгое зажимами. длЯ подключениЯ обьекступает на кольцевой коммутатор 10 и та измерения, первый усилитель дисбаланзапускает последний. тсольцевой коммута- са мостовой измерительной схемы, подклютор выдает импульс на переключение пер- ченный к измеРительной диагонали УпомЯвого реле в первой декаде релейного ком- нутой схемы, импульсный генератор питамута ра 11 с задержкой на интервал вре- ния мостовой измерительной схемы, вы25 мени до окончания любых из импульсов. xog, которого подключен та задержка осушествляется логическим питания, а вход соединен с одним из выэлементом 12, на который поступают им- ходов ключевого УстРойства, о т л ипульсы. При окончании всех импульсов ч а ю ш и и с Я тем, что, с целью поэлемент 12 выдает сигнал, разрешаюший вышениЯ точности измеРениЯ при одновреЗО выдачу сигнала кольцевому коммутатору менном повышении разрешаюшей способ10. ности моста, в него введены последоваПри переключении первого реле первой тельно соединенные инвертор полярности, декады за время перелета среднего кон- дискриминатор полярности, второй усилитакта формирователь импульсов 13 выдает З5 тель дисбаланса мостовой измерительной сигнал, который запускает одновибратор . схемы, триггер, дифференциатор, двухпо14, последний выдает импульс в момент лупериодньтй выпрямитель, первый одновремени; к которому контакты реле одно- вибратор, кольцевой коммутатор, а также временно шунтируют первые сопротивле- два логических элемента запрет, реле, 40 ния первых декад магазинов. Если это времени, дешифратор с цифровой печатью шунтирование не изменит характера дисба- и два декадных магазина, при этом имланса моста, то возникает импульс преж- пульсный генератор питания мостовой иЯней полярности (хотя и меньшей амплиту- мерительной схемы выполнен в виде поды), но инвертированный на входе инвер- следовательно соединенных формирователя

45 тора полярности 2 импульс не пройдет „e» импульсов и второго одновибратора, пер» рез дискриминатор 4 и логический элемент вый вход инвертора полярности соединен

12 выдаст импульс на кольцевой комму- с выходом первого усилителя дисбаланса татор, который выдаст импульс на второе мостовой измерительной .схемы, второй реле первой. декады. Второе реле релей его вход соединен с выходом первого ло50 ного коммутатора 11 также шунтирует гического элемента запрет, первый вход вторые сопротивления первой декады мага которого соединен с выходом второго усизинов и во время перелета контакта им» лителя дисбаланса мостовой измерительпульс вновь запускает одновибратор 14, ной схемы, а второй - с выходом триггекоторый формирует импульс. При измене- ра, выход кольцевого коммутатора подклю55 нии знака сигнала дисбаланса моста им- чен к входу ключевого устройства, второй пульс инвертируется на инверторе 2, про- выход которого соединен с одним из вхоходит через дискриминатор 4, усиливает- дов дешифратора с цифровой печатью, ггерся на импульсном усилителе 5 и поступа- вый вход второго логического элемента

7 687398

Ю запрет подключен к выходу первого уси- магазинами, резисторы всех декадных малителя дисбаланса мостовой измеритель- газинов зашунтированы контактами ключе ной схемы, второй его вход - к выходу вого устройства, дискриминатора, третий вход - к выходу Источники информации, принятые во первого одновибратора, а выход - к вто g внимание при экспертизе рому входу кольцевого коммутатора, вход 1. Авторское свидетельство СССР реле времени соединен с выходом перво- М 220354, кл 0 01 р 17/10, го одновибратора, а выход его - с вторым 23.08.66. входом дешифратора с цифровой печатью, 2. Авторское свидетельство СССР третье и четвертое плечо мостовой изме >o % 467273, кл. 9 Ol К 17/10, рительной схемы образованы декадными 09-11.70.

Составитель И. Бахтина

Редактор E. Гончар Техред.М. Кетемеш Корректор М. Шароши

Заказ 5571/42 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4