Способ уравновешивания цифровых автоматических экстремальных мостов переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респуелик

<Ц970238 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено Об0481 (21) 3270912/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51)М Кл з

G 01 R 17/10

Государственны" xniw re с с с р по делам изобретений и открытий

t53l УДК 621. 3 17 . . 733 (088. 8) Опубликовано 301082. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 3р1р82 (72) Автор изобретения о ъф

Ф.Б.Гриневич.., ("..и" 40 П ХННЧЬ.МА%

Институт электродинамики АН Украинской ССР

"И ЛИОТЕв.й (71) Заявитель (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ АВТОИАТИЧЕСКИХ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

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

Известен цифровой автоматический экстремальный мост с пробными или модуляционными воздействиями для определения параметров комплексных сопротивлений и проводимостей в широком диапазоне частот и нолиналов. Уравновешивание такого прибора производят с использование;л импульсных регулируюцих воздействий, формируе:лых путем осуществления небольших пробных скачкообразных изменений уравновешивающего параметра или модуляционных шагов и последующего выделения приращения амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной . цепи, возникаюцего или от упомянутых пробных изменений, или от модуляци-. онных шагов. При этом рабочие шаги в сторону равновесия пртлбора.производят по наличию отрицательных приращений амплитуды выходного напряжения. цепи, а определение частных минимумов на каждой декаде цифрового моста также как и из.ленение направле2 ния регулировки уравновешивающего параметра, осуществляют по отсутствию этих отрицательных приращений.

При этом для достижения максимальной точности уравновешивания пробные или модудяционные шаги выбирают равными рабочим шагам уравновешивающего параметра (1 3.

1р Недостатком известного способа уравновешивания .является то, что при его использовании не обеспечивается достаточная. помехоустойчивость моста в зоне равновесия.

Известен способ. Уравновешивания цифровых автоматических-мостов, использование которого повышает помехоустойчивость приборов в зоне равновесия. Согласно этому способу дискретные рабочие шаги уравновешивающегс параметра производят при отсутствии положительных модуляционных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов и изменение направления регулировки уравновеШивающего параметра осуществляют по наличию положительных модуляционных приращений этой амплитуды. При этсм модуляционные шаги выбирают в

2 раза большими по абсолютной вели970238 ч»»не соответствующих рабочих шагов уравновешивания(2 3.

Недостатком известного способа является то, что его использование не приводит к повышению быстродей.ствия прибора. 5

Цель изобретения - сокращение времени уравновешивания без снижения помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что в споообе уравновешивания цифровых автома- 10 тических экстремальных мостов переменного тока по дискре=но регулируемым параметрам, при котором пробные скачкообразные изменения соответствующего параметра мостовой измеритель— ной цепи выбирают большими по абсолютной величине соответствующих рабочих шагов уравновешивания и эти шаги осуществляют при отсутствии положительных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов — по уравновешивающему параметру и изменение направления его регулировки производят по наличию положительных приращений этой амплитуды, величину рабочих шагов уравновеши вания увеличивают при наличии отрицательных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а при отсутствии этих прираще- 30 ний величину таких шагов оставляют без изменений.

На чертеже приведена упрощенная схема цифрового модуляционного моста, уравновешиваемого только по од»ому 3 параметру.

Мост содержит мс»стовую измерительную цепь 1, модулятор 2, экстремумдетектор 3, тактовый генератор 4, триггер реверса 5, реверсивный счет- 40 чик б, блок 7 междекадных переходов, блок 8 регулировки величины рабочего шага уравновешивания, распределитель

9 импульсов,,логические элементы 10 и 11. 45

Модулятор 2 производит небольшие пробные скачкообразные измерения уравновешивающего параметра мостовой измерительной цепи 1. Направление его модуляционных шагов определяется состоянием триггера реверса 5. Экстремум-детектор 3 имеет два выхода и формирует импульсы как по положительньх», так и по отрицательным приращениям амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Импульсы, соответствующие положительным приращениям, подаются на распределитель 9, а импульсы, соответствующие отрицательным приращениям, на логический элемент 11 . Ритм работы все- 0 му мосту задает тактовый генератор 4, он же управляет распределителем 9, и логическими элементами 10 и 11.

Распределитель 9 »импульсов формирует импульсы только тогда, когда с 65 экстремум-детектора 3 на его вход поступают импульсы, соответствующие положитель ным приращениям амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1.

Она ю»еет три выхода. Первый выход распределителя 9 управляет блоком 7 междекадных переходов, второй — логи.ческим элементом 10, а третий — триггером реверса 5. С распределителя 9 на логический элемент 10 при положи-» тельных приращениях амплитуды выходного напряжения цепи 1 поступают запрещающие ймпульсы и логический элемент 10 блокирует передачу импульсов с тактового генератора 4 на реверсивный счетчик 6. Логический элемент

11 формирует импульсы только тогда, когда на его вход с экстремум-детектора 3 поступают импульсы, соответствующие отрицательным приращениям амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. При наличии такого импульса на входе логический элемент 11 выдает ю пульc на блок 8 регулировки рабочего шага, который путем.воздействия на реверсивный счетчик увеличивает шаг уравновешивания.

Уравновешивание моста происходит следующж образом.

Пусть мостовая измерительная цепь

1 находится далеко от равновесия, а состояние триггера реверса 5 соответствует регулировке уравновешивающего параметра в сторону противоположную равновесию. В этом случае модуляционный шаг, формируемый модулятором 2, вызовет положительное приращение амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Экстремум-детектор 3 сформирует импульс, который поступит на распределитель 9, который в свою очередь выдаст импульс на триггер реверса 5. Он перейдет в другое состояние и изменит направление регулировки уравновешивающего параметра и модуляционных шагов на противоположное. Следующее модуляционное воздействие модулятора 2 вызовет уже отрицательное приращение амплитуд» выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Следовательно, экстремум-детектор 3 сформирует ю<пульc, который поступит только на логический элемент 11, а на входе и выходе распределителя 9 и»пульсы будут отсутствовать. При этом логический элемент .11 выдаст импульс на блок 8 регулировки, который перейдет s состояние, соответствующее увеличенному шагу уравновешивания. Так как на логический элемент 1, с распределителя 9 в этом случае не поступал сигнал запрещения, то с тактового генератора 4 через логический элемент 10 пройдет импульс, который вызовет срабатывание реверсивного счетчика б, и мостовая измерительная.

970238

Формула изобретения

ВНИИПИ Эаказ 8379/53 Тираж 717 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 цепь приблизится к состоянию равновесия на один увеличенный шаг. Такое б уравновешивание увеличенными шагам шагами удет продолжаться до .тех пор, пока мост не попадет в зону, .отличакицуюся от полного равновесия не более, чем на 1-2 шага. В этом случае при срабатывании модулятора 2 на выходе экстремум-детектора 3 отрицательные импульсы уже не будут формироваться,;

:,а положительные еще не появятся. На выходе логического элемента 11 импульсов не будет и блок 8 регулировки шага уравновешивания перейдет в свое нормальное состояние. Логический элемент 10 пропустит от тактового Генератора -4 один или два импульса на реверсивный счетчик 6 и мостовая измерительная цепь 1 уравновесится нормальными нерасширенными шагами. После достижения полного равновесия на данной декаде распределитель 9 выдаст импульс на блок 7 междекадных-переходов, и мост перейдет на уравновешивание по следующей младшей декаде, которое будет происходить аналогично описанному выше.

Таким образом, мост будет уравновешиваться с переменной скоростью: вдали от состояния равновесия он бу. дет приближаться к равновесию более крупными шагами, а вблизи — нормальными. Это позволит увеличить быстродействие прибора почти в 2 раза.

Способ уравновешивания цифровых автоматических экстремальных мостов переменного тока по дискретно регулируемым параметрам, при которси пробные скачкообразные изменения соответствующего параметра мостовой измерительной цепи выбирают большимг по абсолютной величине соответствующих рабочих шагов уравновешивания и эти шаги осуществляют при отсутствии положительных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение. ча т"

Э

15 ных минимумов — по уравновешивающему параметру, и изменение направления его регулировки производят по на.личию таких положительных приращений, отличающийся тем, gp что, с целью сокращения времени уравновешивания без снижения помехоустойчивости, величину рабочих шагов уравновешивания увеличивают при наличии отрицательных приращений амплитуды

25 выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а при отсутствии этих приращений величину таких шагов оставляют беэ изменений.

Источники информации, ЗО принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 230965, кл. G 01 R 17/10, 15.11.68.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 748256 кл. G 01 R 17/10, 18 .07 .80 (прототип) .