Мостовой измеритель с радиоимпульсным питанием

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (aa) 905869 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230580 (21) 2927824/18-21 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 150282. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 150282

Р М К э

G 01 R 17/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

tЩУДК 621.317. . 733 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ф.Ф. Колпаков, E.A. Милькевич, Ю.С. Шма ий и В.А. Шевелев f

) I!

Харьковский институт им. Н.E. Жуковского (71) Заявитель (54) МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ С РАДИОИМПУЛЬСНЬП1

ПИТАНИЕМ

Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано при измерении различных электрических и физических величин °

Известны мостовые измерители с радиоимпульсным питанием, содержащие последовательно соединенные источник сигнала, измерительный мост с источником радиоимпульсов на питающем входе, усилитель высокой частоты и пиковый детектор, второй вход которого связан с источником радиоимпульсов через формирователь коротких импульсов {1).

Однако измеритель обладает низкой точностью измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные источник сигнала, измерительный мост с последовательно соединенными формирователем прямоугольных импульсов и генератором ударного возбуждения на питающем входе, усилитель высокой частоты и пиковый детектор, второй вход которого связан с выходом формирователя прямоугольных импульсов через формирователь коротких импульсов {2).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерителя, которая определяется, как величиной периода следования радиоимпульсов, так и динамикой .измеряемого информационного параметра. Кроме того, питание моста производится короткими радиоимпульсами, которые имеют очень широкий спектр, а усиление в резонансном усилителе высокой частоты происходит практически только одной спектральной составляющей спектра радиоимпульса, совпадающей или близкой к частоте настройки усилителя.

15 Поэтому на практике в известном устройстве может получиться не выигрыш по чувствительности, а проигрыш.

Для сохранения выигрыша по чувствительности, полученного за счет уве20 личения амплитуды радиоимпульсов, питающих мост, необходимо испольэовать в нем не резонансный, а широкополосный усилитель высокой частоты, что значительно усложняет уст25 ройство.

Цель изобретения — повышение точности мостового измерителя с радиоимпульсным питанием.

Поставленная цель достигается тем, что в мостовом измерителе с радиоим3 пульсным питанием, содержащем генератор коротких импульсов, последовательно соединенные источник сигнала, измерительный мост с генератором ударного возбуждения на питающем входе и усилитель высокой частоты, вы— ход генератора коротких импульсов подключен к входам генератора ударного возбуждения и импульсного фазового детектора, второй вход кото,рого соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход — с управляющими входами усилителя высокой частоты и генератора ударного возбуждения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема мостового измерителя с радиоимпульсным питанием; на <Риг. 2 эпюры, поясняющие его работу; на фиг. 3 — спектр выходного сигнала генератора ударного возбуждения. устройство содержит последователь- 20 но соединенные источник 1 сигнала, измерительный мост 2 с генератором 3 ударного возбуждения на питающем входе и усилитель 4 высокой частоты. Ко входу генератора ударного возбуждения подключен выход генератора 5 коротких импульсов, который также связан с одним иэ входов импульсного фазового детектора б, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой час-З таты, а выход подключен к управляк)щим входам этого усилителя и генератора ударного возбуждения.

Устройство, работает следующим образом.

При воздействии на генератор 3 ударного возбуждения коротких импульсов с выхода генератора 5 (фиг. 2а) на выходе первого формируется радиоимпульсный сигнал (фиг. 2б), спектр которого вследствие привязки началь- 40 ных фаэ радиоимпульсов к частоте следования Я. коротких импульсов генератора 5 является дискретным, не содержащим спектральной составляющей с частотой )1< заполнения радиоимпульсов (фиг. 3), и в виде тригонометрического ряда записывается (1) = ()<, cos ь gt (1) 50

Г 5 <и (и)< — и Я ) !2. (c< o — << Я.) "/В где О < - амплитуда п-ай спектральной составляющей;

/Т вЂ” частота следования радиоимпульсов; (<10 — частота заполнения радиоимпульсов, равная собственной частоте генератора ударного возбуждения 3. 60

Вследствие того, что величина коэффициента заполнения радиоимпульсав с

К = Т- близка к единице,, амплитуда и-ой спектральной составляющей в спек-65 тре (1) пр1< < iо= wi Д п13актич< <ч<п ранllа амплитуде радиоимпул ° сов, полу <немых на выходе генератора 3 ударного возбуждения, Г1ри равенстве нулю ин формационного сигнала х (t.), посту пакхяего на измерительный мост 2 с выхода ис— точника 1 сигнала, мост 2 ок<<зынается сбалансированным и сигнал на его выходе также отсутстнует. Если же сигнал х (t) получает прирашеHHF то измерительный мост 2 оказывается разбалансированным и на его выходе появляется сигнал нида (1), который, проходя через усилитель 4 высокой часто,ты, поиоса пропускания которого выбирается иэ условия боло --. pc, воздействует на один иэ нходон импульсного фазового детектора 6, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 5 коротких импульсов. В этих условиях в системе происходит фазовая синхронизация составляющей радиоимпульсного спектра и Я (фиг.3), наиболее близко расположенной к частоте заполнения радиоимпульсов << о и имеющей естественно максимальный уровень, частотой Я., которая ei1 кратна.

В результате при вариациях входного информационного сигнала выходной сигнал измерителя имеет вид

"вью() = ()a (X () f coq <„g y (2) Как видно из (2) информация аб измеряемой величине в данном случае содерформула изобретения

Мостовой измеритель с ралиаимпульсным питанием, содержащий I !яератор жится н изменениях амплитуды состанляющей спектра радиоимпульсного сигнала с частотой n P, а характеристика преобразования мостового измерителя н этом случае не дискретная, а непрерывная, т.е. погрешность квантования, присущая известному измерителю, н данном случае полностью,ртсуrствует. Такой измеритель может обеспечить одинаковую точность как при измерении параметров медленно меняющихся, так и быстрапротекающих процессов,.что позволяет значительно сократить номенклатуру устройств, предназначенных для этих целей.

Таким образом, изменения функциональных связей и схемы предложенного мостового измерителя с радиоимпульсным питанием не только значи гельно повышает его точность, но и упрощает схему устройства. Использование такого измерителя в промышленных приборах позволяет значительно улучшить технические характеристики при меньших затратах на производстве, т.е. Ъначительно повысить техникоэкономические показатели информационно-измерительных систем, н которых данные приборы могут использоваться.

905869 коротких импульсов, последовательно соединенные источник сигнала, измерительный мост с генератором ударного возбуждения на питающем входе и усилитель высокой частоты, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности мостового измерителя, выход генератора коротких импульсов подключен к входам генератора ударного возбуждения и импульсного фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход — с управляющими входами усилителя высокой частоты генератора ударного возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции В 2304086, кл. G Ol R 17/10, 1976.

2. Груздев С.В., Карпов P.Ã. Мостовой измеритель с радиоимпульсным питанием. — Автометрия, 9 l, О 1969, с. 99-101 (прототип).

905869

Составитель В. Семенчук

Техред A. Бабинец КорректорЕ; Рошко

Редактор К. Волощук

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 377/67

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