Способ уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмалнстнческм««

Республик

«1« 748256 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080678 (21) 2625122/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹26

Дата опубликования описания (51)М. Кл.

G 0)> R 17/10

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (Ç) УД)(621. 317. .733(088.8) (72) Автор изобретения

Ф.Б. Гриневич

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ МОДУЛЯЦИОННЫХ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО TOKE

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для применения в цифровых мостах переменного тока, измеряющих комплексные сопротивления и проводимости.

В современной измерительной технике значительное распространение получили цифровые модуляционные экстремальные мосты для определения параметров комплексных сопротивлений и проводимостей в широком диапазоне частот и номиналов.

Автоматическое уравновешивание таких приборов производят с использованием импульсных регулирующих воздей- 15 ствий, формируемых путем осуществления пробных скачкообразных изменений уравновешивающего параметра (модуляционных шагов) и выделения модуляционного приращения амплитуды выход- 20 ного напряжения мостовой измерительной цепи. В способе уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока, формирование импульсных регулирующих воздейст-25 вий, вызывающих дискретные изменения (рабочие шаги) уравновешивающего параметра в сторону равновесия прибора, производят по наличию отрицательных модуляционных приращений амплитуды 30 выходного напряжения измерительной цепи, а определение частных минимумов на каждой декаде цифрового моста, как и изменение направления регулировки уравновешивающего параметра, осуществляют по отсутствию этих отрицательных приращений. При этом для достижения максимальной точности уравновешивания модуляционный и рабочий шаги уравновешивающего параметра выбирают равными (1) .

Недостатком данного способа является то, что при его использовании не обеспечивается достаточная помехоустойчивость приборов в зоне равновесия, где определение состояния измерительной цепи ведется по отсутствию отрицательных модуляционных приращений амплитуды выходного напряжения этой цепи. Даже при наличии небольшого уровня помех, вызывающих отрицательные выбросы амплитуды выходного напряжения измерительной цепи моста, возможны ложные срабатывания системы определения частных минимумов и выбора направления регулировки уравновешивающего параметра моста. В связи с тем, что модуляционный и рабочий шаги равны, мост во многих случаях от влияния помехи переходит в сосед«

748256

1О

15 нее состояние, которое в такой же степени подвержено влиянию помех.

Возникает неустойчивость показаний прибора.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости в зоне равновесия без увеличения погрешности уравновешивания.

Эта цель достигается тем, что в способе уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока по дискретно регулируемым параметрам, при котором про.изводят пробные скачкообразные изменения (модуляционные шаги) соответствующего параметра мостовой измерительной цепи и по приращению амплитуды выходного напряжения этой цепи формируют импульсные регулирующие воздействия, дискретные изменения (рабочие шаги) уравновешивающего параметра осуществлены при отсутствии положительных модуляциочных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов по уравновешивающему параметру на каждой декаде цифрового моста и изменение направления регулировки уравновешивающего параметра производят по наличию положительных модуляционных приращений этой амплитуды, при этом модуляционные шаги выбирают в 2 раза большими по абсолютной величине соответствующих рабочих шагов уравновешивания.

На чертеже приведена упрощенная схема моста с регулировкой только одного параметра.

Схема содержит мостовую измерительную цепь 1, модулятор 2, экстремум- детектор 3, тактовый генератор 4, логические элементы 5, 6 и 7 совпадений, логический инвертор 8, триггер 9 реверса, реверсивный счетчик 10 и устройство 11 междекадных переходов.

Модулятор 2 производит пробные небольшие скачкообразные изменения уравновешивающего параметра мостовой измерительной цепи 1. Направление его модуляционных шагов определяется состоянием триггера 9 реверса. Экстремум-детектор 3 выделяет только положительные модуляционные приращения амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1 и формирует по ним импульсы соответствующей полярности. Ритм работы всему мосту знает тактовый генератор 4, управ- ляклций логическими элементами 5, б и 7 совпадений. Логические элементы

5 и б формируют выходные импульсы только тогда, когда на их вход поступают импульсы с экстремум-детектора

3, т.е. при положительных модуляционных приращениях амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Логический инвертор 8 выдает

60 импульс только тогда, когда на его выходе нет импульса. Следовательно, с логического инвертора 8 на вход элемента 7 совпадений постучит импульс только при отсутствии положительного модуляционного приращения амплитуды выходного напря. .:ения мостовой измерительной цепи 1, и только в этом случае элементом 7 будет сформирован и подан на реверсивный счетчик 10 управляющий импульс. При наличии положительного модуляционного приращения амплитуды выходного напряжения цепи 1 управляющий импульс формирует элемент 5 и подает его на триггер 9 реверса и устройство 11 междекадных переходов.

Уравновешивание моста происходит следующим образом. Пусть измерительная цепь 1 выведена из равновесия, и состояние триггера 9 реверса соответствует регулировке уравновешивающего параметра в сторону равновесия.

В этом случае модуляционный шаг модулятора 2 также будет направлен в сторону равновесия. Модуляционное приращение амплитуды выходного напряжения измерительной цепи 1 отрицательное, и на выходе экстремум-детектора 3 импульс отсутствует. отсутствует также импульс и на выходе элемента 6 совпадения. Следовательно, логический инвертор 8 в этом случае выдаст импульс.

Этот импульс поступает на элемент 7 совпадений, который сработает и выдаст импульс на реверсивный счетчик

10, который изменяет регулируемый параметр на один рабочий шаг в сторону равновесия измерительной цепи 1. При отсутствии следующего модуляционного шага срабатывание узлов моста происходит аналогичным образом. Так будет происходить до тех пор, пока амплитуда выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1 при уравновешивании на данной декаде не достигнет своего минимального значения, т.е. пока мост не будет уравновешен на данной декаде. После достижения амплитудой выходного напряжения цепи 1 минимума при очередном модуляционном воздействии экстремум-детектор выдает импульс,.который через элемент 5 проходит на устройство 11,междекадных переходов и производит переключение реверсивного счетчика 10. на уравновешивание следующей декадой. Если окажется, что направление регулировки уравновешивающего параметра выбрано неправильно, то при следующем положительном модуляционном приращении выходного напряжения мостовой иэмерительной цепи 1 элементом 5 будет сформирован импульс, который опрокинет триггер 9 реверса и изменит направление регулировки уравнбвешивающего параметра цепи 1 реверсивным счетчиком 10.!

748256

Формула изобретения

Составитель И. Бахтина

Редактор О. Колесникова Техред О. Андрейко Корректор Г. Назарова

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ ГосудаРственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4351/10

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

Применение предлагаемого способа при построении цифровых экстремальных мостов переменного тока позволяет увеличить модуляционные шаги в полтора-два раза (без увеличения погрешности уравновешивания), что приводит к повышению уровня полезного сигнала в 2-3 раза и к соответствующему повышению помехоустойчивости.

Способ уравновешивания цифровых модуляционных экстремальных мостов переменного тока по,дискретно регулируемым параметрам, при котором производят пробные скачкообразные изменения (модуляционные шаги) соответствующего параметра мостовой измерительной цепи и по приращению амплитуды выходного напряжения этой цепи форми- 2О руют импульсные регулирующие воздействия, отличающийся тем, что с целью повышения помехоустойчивости в зоне равновесия, дискретные изменения (рабочие шаги) уравновешивающего параметра 6существляют при отсутствии положительных модуляционных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов по уравновешивающему параметру на каждой декаде цифрового моста и изменение направления регулировки уравновешивающего параметра йроизводят по наличию положительных модуляционных приращений этой амплитуды, при этом модуляционные шаги выбирают в 2 раза большими по абсолютной величине соответствующих рабочих шагов уравновешивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 230965, кл. G 01 R 17/10, 14.06.67.