Способ автоматического уравновешивания моста переменного тока для измерения одной составляющей комплексной проводимости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ

<1>783697 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2102 79 (21) 2 72 б 118/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 3(111.80. бюллетень Hо 44

Дата опубликования описанмя 30,1180 (51)М. Кл.3

G 01 R 17/10!

Государственный комнтет

СССР оо деяам изобретений н открытнй (53) УДК 621. 317. .733(088.8) (72) Авторы изобретения

A„H, Новик, М,Н. Сурду и Г.И. Войченко

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

МОСТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОДНОЙ СОСТАВЛЯв. ЦЕЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПРОВОДИМОСТИ

Способ основан на уравновеьива-!

3 нии моста по неизмеряемой составляюцей этой проводимости током, равным модулю разности токов, протекаюцих через измеряемую и образцовую проводимости, и включает в себя опера20 цию определения направления уравновешивания по измеряемому параметру (2) °

Недостатком известного способа. уравновеыивания моста переменного

25 тока является низкое быстродействие.

Целью изобретения является повьхаение быстродействия уравновешивания моста переменного тока для измерения одной составляющей комплексной

30 проводимости.

r изобретение относится к электроизмерительной технике, точнее, к области измерения параметров комплексной проводимости на переменном токе. Оно может быть использовано при построении систем уравнове ивания мостов переменного тока для высокоточного быстродействуюцего измерения одного иэ параметров комплексной проводимости. ,1ля выполнения подобного измерения

:.,остовым методом необходимо уравно« вешивание мостовой измерительной схемы по двум параметрам. Известны способы комбинированного уравновешивания мостовои измерительной схемы, при которых по измеряемой составляюцеи уравновешивание производится при помощи высокоточной цифровой (дискретной) системы, а по второму, неизмеряемому параметру — при помоци упрощенной аналоговой системы fl)

В известных способах автоматического комбинированного уравновецивания регулирующее воздействие

Формируется при помощи фазочувствительных детекторов (ФЧД) равновесия.

Недостатками известных способов уравновешивания с использованием

ФЧД являются низкая точность формирования управляюцего сигнала и неудовлетворительная помехоустойчивость, связанная с трудностями применения избирательных усилителей, обладаюцих малой стабильностью фаэочастотной характеристики.

Известен способ уравновешивання мостовой измерительной схемы с испоЛьзованием амплитудного фазочувствительного детектора равновесия, свободный от указанного вьхзе недостатка.

783697

25

50

Формула изобретения

Поставленная пель достигается тем, что в известном способе автоматического,уравновешивания моста переменного тока для измерения одной состанлякн.|ей комплекснои проводимости, основанном на уравновешивании моста переменного тока по неизмеряе- 4ои составляющей этои проводимости током, равным модулю разности токов, Протекающих через измеряемую и образцовую проводимости и включающем операцию определения направления уравнонешивания, в каждом такте уравновешивания моста переменного тока перноНачально измеряют модуль его сигнала неравновесия, а затем осуществляют регулирующее воздействие, величину которого выбирают прямо пропорциональной результату произведенного ранее измерения.

В соответствии с предлагаемым техНическим решением в каждом дискретном такте уравновешивания моста производится приближение к состоянию равновесия не на один шаг, а сразу на несколько шагов. При этом для определения необходимого количества шагов первоначально измеряют амплитуду сигнала неравновесия, а затем

Необходимое количество шагов принимают прямо пропорциональным результату измерения.

На чертеже представлена блок-схема моста, уравновешиваемого по предлагаемому способу.

Прибор содержит генератор 1 синусоидального напряжения, собственно мостовую измерительную схему 2, уравНовешиваемую при помощи коммутации ее элементов, анализатор 3 модуляционных приращений мОдуля сигнала (например, напряжения) неравновесия мостовой измерительной схемы, тригI ep 4 реверса направления счета, реверсивный счетчик 5, преобразователь 6 напряжения в число импульсов, модулятор 7. Работа устройства синхронизируется блоком 8 управления.

Уравновешивание мостовой измерительной схемы 2 по предлагаемому способу осуществляется по тактам. .Вначале в анализаторе 3 производится запоминание текущего значения модуля (амплитуды) напряжения неравновесия мостовой измерительной схемы 2. При появлении сигнала .на ныходе 0 блока

8 управления включается модулятор 7, а в.анализаторе 3 производится определение знака модуляционного приращения напряжения неравновесия. Положительный знак этого прирацения означает, что модуляционное воздействие на мостовую измерительную схему 2 осуществлено модулятором 7 в направлении удаления от состояния равновесия, а отрицательный знак - в направлении приближения к равновесию.

В соответствии с этим логика работы анализатора 3 такова что при положительном знаке модуляциснного приращения модуля напряжения неравновесия мостонои измерительнои схемы на триггер 4 реверса подается импульс, изменяющий направление счета реверсивного счетчика 6 на противоположное, а при отрицательном знаке — состояние триггера реверса остается неизменным. аким образом, импульс на выходе блока 8 управления обеспечивает установку направления счета в сторону приближения к равновесию при произвольном начальном состоянии триггера

4 реверса. одновременно с этим сигнал неравновесия подается на преобразователь 6 напряжения в число импульсон, построенный, например, на основе генератора импульсов перемен нои частоты, управляемого напряжением. При появлении импульса на выходе б блока 8 управления этот преобразователь вырабатывает конечную последовательность импульсов, число которых пропорционально модулю сигнала нераннонесия мостовои измери-.ельной схемы 2. Импульсы преобразователя 6 подаются на счетныи вход реверсивного счетчи. ка з. При изменении состояния реверсивного счетчика производится коммутация уравновешивающих элементов в мостовои измерительной схеме, которая обеспечивает приближение моста к равновесию. По окончании счета последовательности импульсов прибор готов к отработке следующего такта уравновешивания, осуществляемого для уточнения состояния равновесия, если это уточнение необходимо. Признаком достижения состояния равновесия является сведение к нулю с заданной точностью напряжения неравновесия мостовой измерительной схемы.

Использование предлагаемого спо" сиба автоматиЧесКОго уравнонЕШИНаиня моста переменного тока для измерения одной состанляющей комплексной проводимости обеспечинает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: а} повышение быстродействия моста в 2-) раз, б) обеспечение независимости времени уравновешивания от степени неравновесия в пределах однои декады.

Способ автоматического уравнове ивания моста переменного тока для измерения одной составляющей комплекснои проводимости, основанный на уравновешивании моста переменного тока по неизмеряемой составляющей зтои проводчмости током, равным модул,и разности токов, протекающих через измеряемую и образцовую про783697

Составитель h. Бахтина

Редактор Т. Караулова Техред Е.Гаврилешко Корректор В. Бутяга

Ваказ 8538/47 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 водимости, при котором определяют направление уравновешивания, о тл и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждом такте уравновешивания моста переменного така первоначально измеряют модуль его сигнала неравновесия, а затем осушествляют регунируюшее воздействие, величину которого выбирают прямо пропорциональной реэульгату произведенного ранее измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кнеллер В.10. Автоматические измерители комплексных величин с координированным уравновешиванйем .

М °, Энергия, 1975, с. 212, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 481847, 973, кл. G 01 R 17/10..