Цифровой модуляционный экстремальный мост переменного тока

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Й ИМ:.,А.И И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1)7О8241 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11,11.7.q (2l ) 2075172/18-21. (5()М. Кл.

G0i W 17Л0 с присоединением заявки,%

Вауддрстааииьй камитат

СССР ве дамм нзабратани6 к аткрытий (23) Приоритет

Опубликовано05.01.80. Бюллетень J41

Дата опубликования описания 08.0i..80 (53) УД1(621.317..733(088.8) Ф. Б. Гриневич

Институт электродинамики АН Украинской ССР (54) 11ИФРОВОЙ МОйУЛЯ11ИОННЬТЙ ЭКСТРЕМЛЛЫ4ЫЙ

МОСТ ПЕРЕМНШОГО ТО (А

Изобретенйе относится к электроизмерительной технике, в частности к той ее области, которая занимается измерением параметров комплексных сопротюлепий на переменном токе.

Известны цифровые модуляционные экстремальные мосты, содержащие мостовую. измерительную схему, генератор, коммутанционный блок и реверсивный счетчик (1).

Недостатком известного устройства является резкое снижейие чувствительности мостовой измерительной цепи при наличии квадратурной составляющей в сигнале неравновесия моста. Это приво,, дит к снижению помехоустойчивости и быстродействия прибора.

Известны также цифровые модуляцион-. ные экстремальные мосты, содержащие мостовую измерительную схему, экстремум-детектор, генератор питания, блок уравновешивания, триггер реверса, киппреле, сумматор, модулирующие элементы, 2 тактовый генератор. и логические элементы (2), Недостаток этих мостов состоит в недостаточно высоком быстродейс п ии.

Uerrb предлагаемого изобретения увеличение быстродействия цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока.

Для этого в цифровой модуляционными экстремальный мост переменного тока, содержащий мостовую измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом экстремум-детектора, второй вход экстремум-детектора соединен с первым выходом тактового генератора, второй выход тактового генератора сое. динен с первыми входами логических элементов соединения, а третий вход тактового генератора соединен с одним модулятором, блок, уравновешивания, выход которого соединен с регулируемым эле ментом, триггер реверса, олин выход которого соединен со входом блока ура13О (1

-аР =-(2М 1) йР и +ьР = (2"a Ъ7, Е

10- мостовая измерительная цепь;

ll — регулируемый элемент с параметром P " 12 - экстремум-детектор; 13— делительное устройство, 14. — геиератор серий импульсов, 15 - блок уравновешивания, 16 — трансформатор с тесной индуктивной связью, 17, Я. 19 20— секции трансформатора 16.

Мост работает следующим образом.

Пусть триггер 1 реверса перейдет в состояние, при котором регулировка ре.гучируемого элемента с параметром Р будет Осуществляться в положительном направлении (увелпчение). При этом он ! замкнет ключ 5, который включит в измерительную цепь 10 секцию 17

3 7 0 524 новеепеIВаеlия, BTopoli и третий Выходы тр11г1 ера реверса соединены ОО вторыми входами логических элементов совпадения и вторым и третьим модуляторами, выходы логических элементов совпадения

5 соединены с четвертым и пятым модуляторами, вход мостовой измерительной цепи соединен с выходом источника питания, а выход экстремум-детектора— со входом триггера-реверса, введены

1О делительное устройство и управляемый генератор импульсов, выход которЬго соединен со входом блока уравновешивания, а управляющий вход управляемого генератора импульсов соединен с выходом делительного устройства, вход которого соединен с выходом экстремум-детектора, выходы модуляторов соединены со входами мостовой измерительной цепи.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого цифрового экстремального моста повышенного быстродействия, в котором модулятор выполнен на трансформаторе с тесной индуктивной сьязью.

На чертеже приняты следующие обозначения: l — - триггер реверса,, 2 — тактовый генератор; 3 и 4 логические элементы совпадения, модулятора на ключевых элементах 5 и 6, управляемые трпггером реверса 1 и осуществляющие модуляционные воздействия на величины

11

-gP =-ЪЬР Ц -1- аР = k5P-соответственно,. где Ь Р вЂ” шаги уравно35 вешивания, Q- ключи, модуляторы на ключевых элементах 7, 8 и 9, управляеhKble генератором 2 и элементами 3 и 4 совпадения и осуществляющие модуля4П ционные воздействия на величины

1 .4 тра11сформсlтора 1 6 с колич1" с I I? oM 11итков, прОпОрцио111! Jllзнъю1 х Q Pp > а также

Откроет схему 4 совпадения. Так как ключ 8 замкнут, то осуществляется только отрицательное приращение параметра P на величину — II gp °,elleе о срабатывает тактовый ге lepa op 2, выдает краткий импульс, который через схему 4 открывает ключ 7 ° При этом ключ 8 размыкается, в мостовую цепь

10 включится секция 20 трансформатора 16 с количеством ь11" ков, пропорциональным + (2к+1) ЬР, и Осуществится положительное модуляционное воздействие величиной +(2к+1) Р, о

Если такое модуляционное воздействие вызовет уменьшение амплитуды выходного напряжения мостовой цепи 10, то экстремум-детектор выдаст О рицательный импульс, амплитуде которого приблизительно про11орце1ональна количеству шагов 1 р, которые необходимо сделать, чтобы уравновесить ме-т по параметру Р, Как показано выше:

h.0y

"p „ ь

4 где а.() > — приреще1пЕе модуля вектора выходного напряжения мостовой цепи; « Π— чувствительность цепи. На выходе экстремуе,1-детек1оре 12 включено делительное устройство 13, .на которое поступают Отрицательные импульсы с экстремум-детектора н oIIoI-.IIoe напряжеIIIIe пропорцио11альное Be>I".Iчине 6 О 1о .

Зто устройство прое1зводит приближенное опРеделение отношениЯ А(! . 25ОРО, например, путек1 заряда .«Онденсатора им1 пульсов, пропор1111она "ьцым .1)>, и разряда его серией импульсов, е.эопорц11ональных ОЬР .Сигнал с дени1ель11ого устройства 13, например, в виде стартстош1ых импульсов, поступает на генератор 14, который выдает высокочастотную серию в 11; импульсов на блок 15

1 уравновешивания, который в свою очередь измеряет регулируемый параметр сразу на 1р шагов дискретности ЬР,. Следавателы.o,за один такт мост приближается к состояННю ревНОВеСИя Не 1 Р шагов.

Это суп1ествейно; ускоряет процесс уравновешивания моста и, как показывает расчет, повышает его быстродействие в

2-3 раза.

Формула изобретения

Цифровой модуляционный экстремальный мост переменного тока, содержащий

708241

1ЛНИИПИ Заказ 8476/38 Тираж 3019 Подл исп ое

Филиал ППП "Патеддт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мостовую измерительную цепь, выход которой соединен с одним входом экстремум-детектора соединен с первым выхо*дом тактового генератора, второй выход тактового генератора соединен с первыми входами логических элементов совпадения, а третий вход тактового генератора соединен с одним модулятором, блох уравновешивания, выход которого соединен с регулируемым элементом, триггер реверса, один выход которого соединен со входом блока уравновешивания, второй и третий выходы триггера реверса соединены со вторыми входами логических элементов совпадения и вторым и третьим модулчторами, выходы логических эле-ментов совпадения соединены с четвертым и пятым модуляторами, вход мостовой измерительной цепи соединен с выходом источника питания, а выход экстремум-детектора — со входом триггерареверса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены делительное ус дройство и управляемый генератор импульсов, выход которого соединен со входом блока уравновешивания, а управляюший вход управляемого генератора импульсов соединен с выходом экстремум-детектора, выходы модуляторов соединены со входами мостовой измерительной цепи.

Источедддеи информации принятые во внимание при экспертизе

1. Гриневич Ф. Б. Автоматические

15 мосты переменного тока,,РИО Сибирского отделения AH СССР, Новосибирск, 1964, с. 159-168.

2. Заявка 14 2074037/21 кл. 6 01 % 17/10, 11.11.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.