Цифровой экстремальный модуляционный мост

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 691?66

Союз Советскик

Социапистнческмк республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву % 595675:" (22) Заявлено 13,09.77 (21) 2524216/18-21 (5l)M. Кя. с присоединением заявки М

G 01 R 17/10

Гкударстееннн9 кегетет

СССР

Il0 далаи нзобратеннй:-=:=

w вткрктнй (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень М 38 (53) УДК 621.317. .733 (088.8) Дата опубликования описания 20.10.79 (72) Автор изобретения

А. М. Амиров (7! ) Заявитель Научно-исследовательский и проектный автоматизации нефтяной и химнческо (54) ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ МОСТ .

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для измерения различных электрических параметров, например емкости, индуктивности, активного сопротивления и т. д.

По основному авт. св. ¹ 595675 известен цифровой экстремальный модуляционный мост, содержащий генератор питания, мостовую схему, детектор, блок управления, модулятор, реверсивный счетчик, ключи, триггер реверса, пифровой отсчетный блок, элементы ИЛИ- НЕ, ИЛИ, и P).

Из-за погрешности квантования его точность невысока.

Белью изобретения является повышение точности устройства при постоянном количестве образцовых элементов.

Для этого в экстремальный модуляционный мост, содержащий генератор, пита- 2О ющий мостовую схему, выход которой соединен через детектор с информационными входами ключей, выход первого ключа соединен с входом тригг ера реверса, выход которого соединен с входами реверсивного счетчика и модулятора, другой вход модулятора соединен с одним из выходов блока управления, второй выход которого соединен с управляющими входами ключей, вьгходы модулятора и реверсивного счетчика соединены с мостовой схемой, введены элементы И, ИЛИ и

ИЛИ-НЕ, причем выход второго ключа соединен с первыми входами элементов

ИЛИ и ИЛИ-НЕ; второй вход последнего элемента соединен с выходом первого ключа, а выход — с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера реверса, а третий вход — с вторым входом блока управления, выход элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, а выход по- следнего соединен со счетным входом реверсивного счетчика, кроме того он снабжен цифровым отсчетным блоком, триггером дополнительного разряда .и двумя дополнительными элементами И, причем второй выход блока управления сое691766 динен с первымн входами дополнительных элементов И, второй вход первого из которых соединен с прямым выходом элемента ИЛИ-НЕ, инверсный выход которого подключен к второму входу другого 5 дополнительного элемента И, выход которого соединен с одним входом триггера дополнительного разряда, другой вход ко. торого подключен к выходу первого дополнительного элемента И, а выход — к вто- 10 рому входу цифрового отсчетного блоха, первый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предложенного устройства, на фиг. 2 .представлена зависимость модуля выходного напряжения моста от изменения регулируемого плеча для случая, при хотором точка истинного равновесия моста находится ровно в середине кванта.

Устройство содержит генератор l„ мостовую схему 2, детектор 3, блок управления 4, модулятор 5, реверсивный счетчик 6, ключи 7 и 8, триггер ревер25 са 9, элементы ИЛИ-НЕ 10, И 11, ИЛИ

12, цифровой отсчетный блок 13, триггер дополнительного разряда 14, элементы И

15, 16..

Принцип работы устройства заключается в следуюшем.

Генератор 1 питает мостовую схему

2. Модулятор 5 производит периодическое изменение регулируемого плеча мостовой схемы 2 на один шаг. Направление моду35 ляционных изменений и направление счета реверсивного счетчика 6 определяется состоянием триггера реверса 9 (появление потенциала на выходе триггера ревер40 са 9 соответствует обратному счету, а отсутствие потенциала — прямому счету реверсивного счетчика 6).

Огибаюшая модулированного выходного напряжения мостовой схемы 2 выделяется

45 детектором 3 и подается в качестве управляюшего сигнала на входы ключей 7 и 8.

Если направление счета реверсивного счетчика не соответствует равновесию, 50 то на выходе детектора 3 появляется положительный импульс, который открывает ключ:7, после чего импульс с второго выхода блока управления 4, проходя через него, поступает на вход триггера реверса 9 и меняет его состояние. После этого на выходе детектора до момента равновесия появятся отрицательные импульсы, хоторые открывают ключ 8. А ймпульсы с второго выхода блока управления через ключ 8 и элемент ИЛИ 12 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 6, который изменяет значение регулируемого плеча мостовой схемы 2.

При получении равновесия на выходе детектора появятся положительнМе импульсы, счет прекращается, и только состояние триггера реверса периодически меняется.

Если на выходе детектора отсутствуют модуляционные импульсы, например, при нахождении точки истинного равновесия А в середине кванта (фиг. 2), ключи

7 и 8 запираются, и на выходе элемента

ИЛИ-НЕ появляется потенциал.

В этом случае выходные импульсы блока управления, в зависимости от состояния триггера реверса, при обратном счете поступают через элементы И 11 и ИЛИ 12 на вход реверсивного счетчи.ка, а при прямом счете нет. Поэтому при отсутствии модуляционных импульсов на выходе детектора 3 мост может переходить только в одну сторону — от точки 4. в точку 3 (фиг. 2).

Следовательно, на средних точках квантов при прямом и обратном ходах показания реверсивного счетчика будут соответствовать только их нижним границам. При этом, так как на прямом выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 имеется потенциал, импульс с второго выхода блока управления 4 проходит через элемент И 15 и переводит триггер 14 в единичное" состояние, который на цифровом отсчетном блоке 13 дополнительно индицирует цифру, соответствуюшую половине веса младшего разряда. Следовательно, показание цифрового отсчетного блока 13 тоже будет соответствовать середине данного кванта, в результате чего точность измерения повышается. Пока модуляционные импульсы на выходе детектора 3 отсутствуют, триггер 14 находится в единичном" состоянии.

При близких значениях измеряемого параметра к границам кванта модуляционные импульсы заново появляются, и на обратном выходе элемента ИЛИ-НЕ 10 возникает потенциал, в результате чего импульсы с второго выхода блока управления, проходя через элемент И 16, переводят его в нулевое состояние. Показание цифрового отсчетного блока 13 при этом соответствует одной из границ кванта.

В известном устройстве предъявляется строгое требование к чувствительности детектора. Для того, чтобы погрешность

691766 иг. выла равной половине кванта, в нем требуется. детектор с нулевым порогом чувствительности (т. е. с бесконечной чувствительностью). В предложенном устройстве такая точность обеспечивается при пороге чувствительности равной одному кванту, а при меньших значениях ее точность измерения предложенного устройства будет более высокой, чем у известного.

Таким образом, в предложенном устройстве требование к чувствительности детектора понижается, а точность измерения повышается без увеличения количества разрядных образцовых элементов.

Формула изобретения

Цифровой экстремальный модуляционный мост по авт.св. N 595675, о тличаюшийся тем,что,сцелью повышения его точности при постоянном количестве образцовых элементов и снимеция требований к чувствительности детектора, он снабжен цифровым отсчетным блоком, триггером дополнительного разряда и двумя дополнительными элемен5 тами И, причем второй выход блока управления соединен с первыми входами дополнительных элементом И, второй вход первого из которых соединен с прямым выходом элемента ИЛИ HF, инверсный выход которого подключен к второму входу другого дополнительного элемента

И, выход которого соединен с одним входом триггера дополнительного разряда, другой вход которого подключен к выходу первого дополнительного элемента И, а выход — к второму входу цифрового отсчетного блока, первый вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 595675, кл. 9 01 8 17/10, 06.08.7 6.

691766

Фиг. 2

Составитель И. Бахтина

Редактор Л. Гельман Техред Л. алферова Корректор Е. Лукан

Заказ 6207/35 Тираж 1090 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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