Способ уравновешивания нулевых измерительных цепей

 

О П И С А Н И Е,и,ДР1УЦ 1

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцналистическик

Республик (61) Дополнительное к авт, спид-ву (22)Заявлено02.08 77 (21) 2513392/18-21 (51)М. Кл.

G 01 R 17/10 с присоединением заявки Ж

Гесудерстееииьа иаеипет

СССР ие делен изобретений и открытей (23) Приоритет (53) УДК 62 1.31 7..733(088.8) Опубликовано 15.10.79. Бюллетень РЙ 38

Дата опубликования описания 18.10 . 79 (72) Авторы изобретения

С. Б. Колобов и В. Г. Давидович (71) Заявитель (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ НУЛЕВЫХ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫ Х UEFIEA

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может использоваться в автоматических измерительных приборах.

Известен способ координированного

5 уравновешивания, в котором обеспечива/ ется регулирование времени такта уравновешивания в зависимости от сигнала разбаланса измерительной цепи (1) .

Недостаток данного способа, как и вообще способов координированного уравновешивания, заключается в возможнооти оценки лишь фазы напряжения разбаланса, что приводит к увеличению числа тактов и всего времени уравновешивания., Известен способ уравновешивания нулевых измерительных цепей путем коммутации весов напряжения компенсации по показаниям пороговых схем (ПС) и соот. ветствующего изменения коэффициента усиления усилителя напряжения разбаланса (2).

Недостатком этого способа является большое время такта, постоянное, по кпайней мере, для данного разряда ypaBHQBeшивания и определяемое временем окончания переходных пропессов на выходе соответствующего каскада усилителя напряжения разбаланса, вызванных коммутацией весов напряжения компенсации.

Целью изобретения является сокращение времени тактов уравновешивания,Иля этого в способе уравновешивания нулевых измерительных схем путем коммутации весов йапряжения компенсации по показателям пороговых схем и соответствующего изменения коэффициента усиления напряжены- разбаланса вес напряжения компенсации подключают по текущему отсчету пороговых схем, если текущий отсчет не меньше предыдущего при сохранении или не больше — при измене- нии знака напряжения разбаланса после очередной коммутации весов напряжения компенсапии, при этом опенку напряже-ния разбаланса в данном разряде начинают осуществлять после последовательного

691764 получения нулевых отсчетов пороговых схем во всех старших разрядах.

На фиг. 1 показана временная характеристика напряжения разбаланса для различных разрядов уравновешивания при коммутации веса в третьем разряде, на фиг. 2 — возможный характер изменения напряжения разбаланса. Это напряжение может быть вызвано либо недокомпенсацией (кривая 4), либо перекомпенсаци- »0 ей (кривая 5), На фиг. 3 структурная электрическая схема устройства реализации предложенного способа.

Устройство состоит из измерительной цепи (Иц) 1, усилителя напряжения разбаланса 2, формирователя опорных напряжений (ФОН) 3, коммутатора 4, пороговых схем (ПС) 5, ключей 6, 7, 8, регистра пороговых схем 9, регистра оценок 10, выходного регистра 11, схемы

20 сравнения 12 и блока управления 1 3.

Устройство работает следующим образом.

После коммутации в ИЦ 1 весов ком25 пенсируюшего напряжения напряжение разбаланса, выделяемое усилителем напряжения разбаланса 2, устанавливается на выходах его каскадов не мгновенно, а с задержкой Одновременно с коммута1

30 цией весов коммутатор подключает к

ПС 5 напряжение первого каскада усилителя напряжения разбаланса 2, а регистр оценок устанавливается при этом в нуль.

На ПС 5 также подается опорное напря35 жение с формирователя, который определяет также моменты времени считывания информации с ПС на регистр, в который заносится текуший отсчет ПС5 с учетом знака напряжения разбаланса. Схема сравнения 12 сравнивает содержимое регистров 9 и 10. Если первый текуший отсчет

ПС 5 отличен от нуля, то по сигналу схемы сравнения 12 содержимое регистра переписывается в регистр 10. В следую45 ший момент оценки напряжения разбаланса новый отсчет ПС 5 снова переписыва- . ется в регистр 9 и происходит повторное сравнение содержимого регистров 9 и 10., 50

Переходной процесс считается законченным, если содержимое регистра 9 не меньше, чем в регистре 10 при сохранении или не больше — при изменении знака напряжения разбаланса после коммутации весов. После этого информация с регист55 ра 10 переписывается в соответствующий разряд регистра 11, что вызывает включение веса компенсирующего напря ,жения в соответствуюшем разряде.

После коммутации весов в данном разряде ПС 5 снова подключаются к первому каскаду усилителя 2, выделяюп»его напряжение разбаланса в старшем разряде, оценка величины этого напряжения осушествляется аналогичным образом. Если при этом содержимое регистров 9 и 10 окажется равным нулю, то коммутации весов в старшем разряде не происходит, ПС5 подключается к следуюшему каскаду усилителя 2 и происходит аналогичная оценка напряжения разбаланса в более младшем разряде. Время, затраченное на проверку напряжения разбаланса для уже уравновешенных старших разрядов, оказывается достаточным для осуществления задержки до начала опенки напряжения разбаланса в данном разряде.

Периодичность оценок ПС определяется с учетом того, чтобы в процессе изменения напряжения разбаланса, вызванного переходными процессами в результате коммутации весов напряжения компенсании, текуший отсчет ПС отличался от предыдушего хотя бы на единицу. Очевидно, что равенство двух ближайших отсчетов ПС будет означать окончание переход- ного процесса.

Если текуший отсчет ПС больше или меньше предыдущего и при этом соответственно сохранился или изменился знак напряжения разбаланса после очередной коммутации весов напряжения компенсации, то переходной процесс также можно считать закончившимся, так как в связи с дискретностью отсчета ПС и огран»»ченной точностью оценок, которая должна быть выше дискретности ПС, момент установления напряжения разбаланса может . определяться отсчетами ПС, отличаюшьмися на единицу.

Знак напряжения разбаланса необходимо учитывать в связи с возможностью перекомпенсации при включении очередного веса напряжения компенсации.

Последовательная проверка напряжения разбаланса для уже уравновешенных старших разрядов с указанной выше периодичностью, осушествляемая для создания необходимой задержки до начала слежения за изменением напряжения разбаланса в данном разряде, позволяет также проверить сходимость пропесса уравновешивания после очередной коммутации ве-. сов напряжения компенсац»»»».

В связи с вышеизложенным, время такта уравновешивания для данного разряда будет переменным: максимальным — при с разбалансе, соответствующем отсчету старшей ПС. и минимальным — при разба/ лансе, соответствуюшем нулевому отсчету ПС. Время такта также зависит от разряда, в котором происходит уравновеши- 5 вание, увеличиваясь при уравновешивании более младших разрядов.

Так после коммутации весов в момент времени о, например, в третьем разряде (фиг. 1 ) производится оценка напряжения разбаланса в первом каскаде усилителя (кривая 1) в моменты времени 14 и 6 . При получении равнв1х нулевых оценок ПС производится оценка

15 напряжения разбаланса во втором каскаде усилителя (кривая 2) в моменты времени и Ь4 При получении равных ну» левых оценок ПС производится оценка напряжения разбаланса в третьем каскаде

20 усилителя (кривая 3) в моменты времени ф

Принятие решения о величине напряжения разбаланса в третьем каскаде уси лителя производится при равенстве ближай- .

25 ших оценок ПС в моменты времени t>141,, Таким образом, предложенный способ позволяет уменьшить время такта уравновешивания до величины, теоретически необ:ходимой для данной инерционности измеризо тельной и усилительной цепи.

Предложенный способ уравновешивания применен в цифровых приборах MLIE-14A и MUE-15A, предназначенных для измерения составляюших комплексного сопро35 тивления соответственно на частотах

50 Гц и 1 кГц. Для устройств, осушествляюших измерение на низких частотах, уменьшение времени такта, определяемое кроме всего прочЕго и частотой измери- 40

6 тельного напряжения, является одним из основных факторов повышения их быстродействия. Применение предложенного способа в названных приборах повысило их быстродействие до 20%, Формула изобретения

Способ уравновешивания нулевых измерительных цепей путем коммутации весов напряжения компенсации по показателям пороговых схем и соответству, юшего изменения коэффициента усиления усилителя напряжения разбаланса, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью сокрашения времени такта уравновешивания, вес напряжения компенсации подключают по текущему отсчету пороговых схем, если текуший отсчет не меньше предыдушего при сохранении или не больше— при изменении знака напряжения разбаланса после очередной коммутации весов напряжения компенсации, при этом oUBHку напряжения разбаланса в данном разряде начинают осуществлять после последовательного получения нулевых отсчетов пороговых схем во всех старших разрядах е

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 266053, кл. G 01 R 17/04, 06.0 7.70.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 504980, кл. G 01 R 17/02, 1 8.0 1. 74.