Электрический мост
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (n> 998967 фф: ! ф4
I (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 171279 (21) 2853368/18-21
Р М g+ з
501 17/10 с присоединением заявки NP(23) Приоритет—
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий
Опубликовано 230Ю3- Бюллетень М7
Дата опубликования описания 23.02.83 ($3) УДК б21. 317. .733(088.8 ) (72) Aemp, изобретения
Г.И.Передельский
Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОСТ
Изобретение предназначено для использования в информационноизмерительной технике, автоматике и промышленной. электронике для измерений четырех составляющих многоэлементного двухполюсника.
Известен электрический мост, ис- . пользуемый для измерения составляющих многоэлементного двухполюсника.
Мост содержит питающий генератор, плечо сравнения, выполненное по схеме замещения исследуемого объекта, а плечи отношения представляют собой образцовые элементы одного характера. Питание моста осуществляется двумя сигналамиг постоянным и переменным напряжениями или двумя переменными напряжениями разной частоты 1 1). .Однако такой электрический мост позволяет измерить только три составляющих двухполюсника.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрический мост, который содержит питающий генератор, плечо сравнения, выполненное по схеме, идентичной схеме исследуемого объекта, а в плечи отношения включены резисторы. Электрический мост уравновешивается двумя конденсаторами и двумя переменными резисторами. Питание моста осуществляется генератором импульсов трапецеидальной формы 1 2).
Недостатком известного моста является низкая точность измерения параметров многоэлементного дйухполюсника за счет уравновешивания его переменными конденсаторами.
Цель изобретения - повышение точНосТН измерения составляющих многоэлементного двухполюсника.
Поставленная цель достигается тем, что в электрическом мосте, содержащем генератор импульсов трапецеидальной формы, подключенный к диагонали питания, одна ветвь моста образована последовательно соединенными объектом измерения и первым
20 резистором, точка соединения которых образует первую вершину измерительной диагонали, объект измерения выполнен в виде двухполюсника с четы.ехэлементной схемой замещения, состоящего из -двух параллельных цепей, одна из которых содержит вто рой резистор, а вторая — первый конденсатор, к которому последовательно подключены параллельно соединенные третий резистор и второй конденсатор, другая ветвь моста выпол998967 нена в виде последовательно соединенных четвертого резистора и первого переменного резистора, параллельно которому подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных третьего конденсатора, второго и третьего переменных резисторов, параллельно второму переменному ре; зистору подключены последовательно соединенные четвертый конденсатор и четвертый переменный резистор, точка соединения которых образует вторую вершину измерительной диагонали моста.
На фиг. 1 изображена схема электрического моста; на фиг. 2 а,б — . 15 форма импульсного напряжения соответственно на входе и выходе моста.
Электрический мост (фиг. 1) содержит питающий генератор 1 импульсов трапецеидальной формы, объект изме- 2О рения, состояший иэ резистора 2 (RZ) параллельно которому включены конденсатор 3 (СЗ) и последовательно соединенные с ыим параллельно включенные резистор 4 (R4) и конденсатор 5 (C5). Объект измерения с последовательно соединенными резистором
6(R6) плеча:, отношения образует первую ветвь моста. Вторая ветвь его содержит конденсатор 7 (C7), последовательно с которым включены последовательно соединенные конденсатор
8(С8), переменный резистор 9 (RS) параллельно которым включен переменный резистор 10 (R10). Последователь-З5 но с ним включен переменный резистор 11 (R11). Параллельно по отношению всех перечисленных элементов второй ветви моста включен переменный резистор 12 (R12). Во втором плече отношения включен резистор 13(R13 ),4О
Уравновешивание электрического моста происходит следующим образом.
При воздействии с генератора 1 плоской вершины импульса трапецеи- 45 дальной формы в установившемся режиме через конденсаторы 3 и 7 устанавливаются нулевые токи. Поэтому сами эти конденсаторы и элементы
4-11 не влияют на форму импульса напряжения в измерительной диагонали моста. Изменением величины сопротивления резистора 12 приводят плоскую вершину импульса напряжения в измерительной диагонали к нулю, т.е. уравновешивают мост по одной иэ его составляющих. В результате импульс напряжения в измерительной диагона-. ли принимает вид, показанный на фиг. 26. При воздействии линейноизменяюцейся части питаюшего мост 6О импульса после окончания переходных процессов через конденсаторы 3 и 7 устанавливается неизменяющийся ток, величина которого зависит от величины их емкостей. Изменением величины 65 сопротивления резистора 11 приводят плоскую вершину импульса в измерительной диагонали моста на втором его участке к нулю, т.е. уравновешивают мост по другой его составляющей
Оставшийся выброс в импульсе напряжения в выходной диагонали моста приводят к нулю поочередной регулировкой величин сопротивлений резисторов 9 и 10. Теперь в течение всей, длительности питаюшего импульса трапецеидальной формы напряжение в измерительной диагонали моста равно нулю. После уравновешивания осуществляют отсчет по четырем параметрам многоэлементного двухполюсника.
СЪ Ро 812Р6-С8 Р9Р10(Рл2лРЛЪ) СЧ-РЛО СЪМ2@6-СЯ-Р,9(КФЗ ЮЪЦ
CS.СЬ СЛМЯЛiЦК9 ЬО)+С1 Ю R 0%à ÊÎ))
СЬ
С1МО Съ- 2 R6-CS.Rg Nqg+Юъ)1
Как видно из описания работы, мост имеет,раздельное уранновешинание по двум из четырех параметров. Полярность импульса напряжения в измерительной диагонали моста однозначно определяет напранление уравновешивания.
Формула изобретения
Электрический мост, содержащий генератор импульсов трапецеидальной формы, подключенный к диагонали питания, одна ветвь моста образована последовательно соединенными объектом измерения и перным резистором, точка соединения которых образует первую нершину измерительной диагонали, объект измерения выполнен в виде двухполюсника с четырехэлементной схемой замещения, состоящего из двух параллельных цепей, первая из которых содержит второй резистор, а вторая — первый конденсатор, к которому последовательно подключены параллельно соединенные третий резистор и второй конденсатор, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения составляющих многоэлементного двухполюсника, другая ветвь моста выполнена в виде последовательно соединенных четвертого резистора и первого переменного резистора, параллельно которому подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных третьего конденсатора, второго и третьего переменных резисторов, параллельно второму переменному резистору подключены последовательно
998967
У2 /алых
Составитель В.Гольцов
Редактор С.Патрушева Техред К.Мыцьо Корректор N.Äåì÷èê
Заказ 1149/68 Тираж 708 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединенные четвертый конденсатор и четвертый переменный резистор, точка соединения которых образует вторую вершину измерительной диагонали.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
М 413430, кл. G01R 17/10, 1974.
2. Моор В.Ф., Передельский Г.И.
Анализ мостовой схемы для измерения четырех составляющих многоэлементного двухполюсника. Сб. Методы и средства преобразования сигналов в научном приборостроении. Красноярск, СО АН СССР, 1979, с. 38 — 41 (прототип).
