Способ уравновешивания автоматических модуляционных экстремальных мостов переменного тока

 

Союз Советсхих

Социалистических,Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11763802 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.06. 78(21) 2627556/18-21 с присоединением заявки 8о (23) Приоритет

Опубликовано 15,0980 Бюллетень 14 34

Дата опубликования описания 17. 09. 80 (51)М. Кл.

G 01 R 17/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .733(088.8) (72) Автор изобретения

Ф.Б. Гриневич

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

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Наиболее близким к изобретению является способ, основанный на импульсной модуляции уравновешивающих параметров, по которому формирование положительных и отрицательных регулирующих воздействий для уравновешивания моста по каждому из регули- 20 руемых параметров производят разновременно посредством осуществления, импульсной модуляции параметра сначала одного знака, а потом противоположного с помощью одного и того же 25 модулятора «2).

Недостатком известного способа является невысокое быстродействие уравновешиваемых по этому способу приборов,обусловленное необходимостью зат- 30

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при создании аналоговых и цифровых мостов перемен- 5 ного тока, служащих для измерения комплексных сопротивлений и проводимостей.

Известны способы уравновешивания автоматических мостов, в основу которых положены пробные изменения уравновешивающих параметров (модуляция) рат времени на каждое положительное и каждое отрицательное модулирующее воздействия отдельно, а также на переходные процессы в усилительно-преобразовательном тракте приборов, выз ванные прохождением через него модуляционных сигналов разных знаков.

Целью изобретения является повышение быстродействия мостов.

Цель достигается тем, что по способу уравновешивания автоматических модуляционных экстремальных мостов переменного тока с помощью регулирующих воздействий, формируемых по каждому из уравновешивающих параметров на основании модуляционных воздействий, получаемых посредством пробных положительных и отрицательных изменений соответствующего параметра измерительной цепи,,положительное и отрицательное проб.:ные изменения (модуляцию)при формировании положительного и отрицательного регулирующих воздействий по уравновешивающему параметру осуществляют одновременно и фиксируют на время заданногo цикла уравновешивания, полученные положительное и отрицательное модуляцион763802 ные воздействия раздельно векторно суммируют с выходным напряжением мостовой измерительной цепи, а затем из полученных сумм порознь скалярно вычитают значение выходного напряжения этой цепи, первую полученную разность используют в качестве положительного, а вторую - в ка.честве отрицательного регулирующих воздействий, Предлагаемый способ уравновешива-. ния применим для большого класса автоматических мостов, измерительные цепи которых описываются линейными функциями комплексного переменного.

На чертеже приведена упрощенная схема цифрового автоматического моста. для реализации предлагаемого способа при уравновешивании прибора только по одному параметру.

Прибор содержит генератор питания 1, мостовую измерительную цепь 2 20

I модуляторы 3 и 4, сумматоры 5 и б, усилители-преобразователи 7, 8, 9, вычитающие устройства 10 и 11, детектор равновесия 12, триггер реверса

13 и реверсивный счетчик 14 с цифровым yg отсчетным устройством.

Модулятор 3 осуществляет фиксированное положительное, а модулятор 4 фиксированное отрицательное модулиру-, ющие воздействия. На сумматоре 5 производится векторное сложение модуляционного воздействия, поступающего с модулятора 3, с выходным напряжени» ем измерительной цепи.2, а на сумматоре 6 осуществляется векторное вычитание модуляционного воздействия, поступающего с модулятора 4, из выходного напряжения мостовой измерительной цепи. Сигналы с мостовой измерительной цепи и сумматоров поступают на усилители-преобразователи 40

7, 8, 9, где они усиливаются и детектируются. Усилители- преобразователи в зависимости от выходного .детектирующего устройства могут выдавать сигналы в виде их средних, эффектив- 45 ных или амплитудных значений. Эти сигналы поступают на вычитающие устройства 10 и 11. Устройство 1 производит вычитание сигнала, пропорционального, например, среднему значению выходного напряжения мостовой измерительной цепи, иэ выходного суммарного сигнала усилителя-преобразователя 7, а устройство 11 производит вычитание того же сигнала из выходного разностного сигнала усилителяпреобразователя 9. Выходной сигнал вычитающего устройства 10 фактически представляет собой положительное, а выходной сигнал вычитающего устройства 11 — отрицательное регулирующее Щ воздействия в виде постоянного тока или напряжения. Эти воздействия поступают на детектор равновесия 12, который изменяет их форму и превращает в серии импульсов для управления триггером реверса 13 и реверсивным счетчиком 14 . Реверс ив ный счетчик изменяет уравновешивающий параметр измерительной цепи 2 в направлении, определяемом состоянием .триггера реверса.

Уравновешивание моста по предлагаемому способу происходит следующим образом.

Пусть мостовая цепь 2 выведена иэ состояния равновесия. Модуляторы 3 и 4 осуществляют соответственно положительное и отрицательное модулирующие. воздействия и фиксируют их.

Ясли в измерительной цепи 2 уравновешивающий параметр для получения равновесия нужно, например, увеличить, то модуляционное воздействие модулятора 3 вызывает уменьшение среднего значения выходного напряжения сумматора 5, а модуляционное воздействие модулятора 4 вызывает увеличение среднего значения выходного напряжения сумматора б. Следовательно, после усиления и детектирования сигналов усилителями-преобразователями 7, 8 и 9 вычитающим устройством 10 формируется отрицательный, а вычитающим устройством 11 — положительный сигналы. Так как уменьшение выходного нап-. ряжения сумматора соответствует стремлению измерительной цепи к равновесию при заданном модулирующем воздействии, то отрицательный выходной сигнал устройства 10 означает необходимость увеличить значение уравновешивающего параметра, т.е. устройством 10 формируется положительное регулирующее воздействие. Детектор равновесия 12 формирует соответствующий импульс для переброса триггера реверса 13 в состояние "1", и на реверсивный счетчик подаются импульсы до тех пор, пока прибор не придет в состояние равновесия.

Аналогично происходит уравновешивание моста, если измерительная цепь выведена из состояния равновесия так, что значение уравновешивающего параметра нужно уменьшить. Только в этом случае вычитающим устройством 11 формируется отрицательное регулирующее воздействие, а триггер реверса

13 перебрасывается в состояние "1".

На реверсивный счетчик 14 с детектора равновесия 12 подаются импульсы до тех пор, пока измерительная цепь не придет в состояние равновесия.

В равновесном состоянии оба модулирующих воздействия вызывают только увеличение выходных сигналов сумматоров 5 и б. Следовательно, вычитающими устройствами 10 и 11 формируются только положительные сигналы и регулирующие воздействия отсутствуют.

Применение предлагаемого способа позволяет совместить положительное и отрицательное модуляционные воэ763802

Формула изобретения

Составитель И. Бахтина

Редактор Т. Ю чикова Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Назарова

Заказ 6 73 38 Тираж 1 1 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва )Х-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 (действия и за счет этого сократить время модуляции в два раза по одному параметру. Такое же сокращение времени модуляции происходит и при уравновешивании моста по другому параметру. Кроме того, использование для5 формирования положительных и отрицательных регулирующих воздействий отдельных каналов с фиксированнымипробными изменениями уравновешивающих параметров на 30-50% уменьшает время переходных процессов в

10 усилительно-преобразовательном тракте моста. Все это позволяет повысить быстродействие приборов, построенных по предлагаемому способу, в два, три раза. !

Способ уравновешивания автоматических модуляционных экстремальных мостов переменного тока с помощью регулирующих воздействий, формируемых по каждому из уравновешивающих параметров на основании модуляцион- 25 ных воздействий, получаемых посредством пробных положительных и отрицательных изменений соответствую щего параметра измерительной цепи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия моста за счет сокращения переходных процессов, положительное н отрицательное пробные изменения (модуляцию) при формировании положительного и отрицательного регулирующих воздействий по уравновешивающему параметру осуществляют одновременно и фиксируют на время заданного цикла уравновешивания, а полученные положительное и отрицательное модуляционные воздействия раздельно векторно суммируют с.выходным напряжением мостовой измерительной цепи, а затем из полученных сумм порознь скалярно вычитают значение выходного напряжения этой цепи, первую полученную разнссть используют в качестве положительного, а вторую — в качестве отрицательного регулирующих воздействий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гриневич Ф.Б. Автоматические мосты переменного тока, Новосибирск .

РИО, Сиб. отделение AH СССР, 1964, с. 130.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 331319, кл. 6 01 R 17/"0, 27.07.70.