Цифровой автоматический мост

ОПИСАН ИЕ 169673ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республикависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 29.Х.19 4 26-10)873 л. 21 е, 29 о 2 с присоединением заявкиГосударственныиомитет по деламизобретенийи открытий СССР 1 ПК 6 01 риоритетпубликовало 17.111,1965, Бюллетень7 21,317,733.3088.8) 19 Х.1 а опубликования описани Авторизобретения В. Ю,ер Заявител ИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ Подписная групгга М 95 Известны цифровые автоматические мосты для измерения составляющих комплексных сопротивлений или других величин, однозначно связанных с составляющими комплексных сопротивлений датчиков. Эти мосты содержат генератор, мостовую схему с многоразрядной цепочкой образцовых элементов и два фазочувствительных нуль-органа.Предлагаемый цифровой автоматический мост проще известных и имеет повышенное быстродействие в случае, когда требуется измерять одну из составляющих комплексных сопротивлений при изменении обеих. Это достигается благодаря тому, что в цифровом автоматическом мосте использована частотнозависимая мостовая схема, только в одно уравнение равновесия которой, не содержашее измеряемой величины, входит частота, а на генератор подается изменяющий его частоту сигнал с выхода нуль-органа, управляющего уравновешиванием моста по неизмеряемой составляющей,На чертеже изображена блок-схема описы. ваемого моста для измерения емкости конденсаторов или емкостных датчиков,В схему моста включен конденсатор 1, емкость которого необходимо измерить.Регулируемый элемент 2, по которому производится отсчет измеряемой величины, выполнен в виде многоразрядной нереверсивной цепочки образцовых сопротивлений, набранных по какому-нибудь экономичному .,коду,например по двоично-десятичному, с весами2, 4, 2, 1,Мостовую схему 3 питает генератор 4, частота которого меняется с изменением управляющего тока или напряжения. В качестветакого генератора может быть использовангенератор 1.С с дросселем, подмагничивае 10 мым управляющим током, генератор КС с варикондом, реактивной лампой и т, п,Измерение производится циклически: либопосле включения каждого нового измеряемого комплексного сопротивления, либо через1 определенные интервалы времени при рабо.те с одним измеряемым сопротивлением, изменяющим свою, величину. В начале каждогоцикла включается ключ 5, сбрасываетсяпрежнее значение на цифровом индикаторе 62 О и распределитель 7 устанавливается в начальное положение, при котором все элементы 2 многоразрядной цепочки, кроме первогопо коду элемента, выключены из плеча мостовой схемы или включены в него. Напряже 2 ние разбаланса мостовой схемы 3 поступаетна предварительный усилитель 8, а с него -на фазочувствительные нуль-органы 9 и 10,формирующие пз усиленного напряжения разбаланса управляющие сигналы У, и У. ЗаЗО данный сдвиг фаз между опорными напряже 169673ниями фазочувствительных нуль-органов и напряжением питания мостовой схемы устанавливается с,помощью фазосдвигающих цепочек 11 и 12,Если сигнал У на выходе нуль-органа 9 превышает установленное пороговое значение, то элемент запрета,И закрыт и импульсы от тактового генератора 14 не попадают на распределитель 7, Сигнал Ь вызывает изменение частоты генератора 4 в сторону уменьшения У,. Контур уравновешивания, образованный мостовой схемой 3, усилителем 8, нуль-органом 9 и генератором 4, - это по существу статическая система регулирования, непрерывно поддерживающая за счет изменения частоты значение 0=0, с точностью до некоторого значения, определяемого статизмом системы, Достаточно малая величина статизма обеспечивается выбором коэффициента усиления этого контура.После отработки l элемент запрета 13 отпирается и тактовый импульс попадает на распределитель 7. При этом в зависимости от знака сигнала У 2 на выходе нуль-органа 10 ранее включенный в плечо моста первый по коду образцовый элемент 2 цепочки выключается или остается включенным до конца цикла измерения и производится включение следующего по коду образцового элемента.Изменение величины сопротивления многоразрядной цепочки, произошедшее в результате коммутации образцовых элементов, приводит к появлению сигнала разбаланса на выходе нуль-органа 9, в результате чего элемент запрета снова перекрывает путь тактовым импульсам в распределитель, и описанный процесс повторяется.Таким образом, суждение о том, отключить ранее включенный элемент 2 цепочки или оставить его включенным и соответствующее действие осуществляется всякий раз по знаку lз лишь после отработки (/ до нуля или до установленного минимального значения. При этом знак /2 однозначно опреде ляется знаком отклонения регулируемого параметра от состояния равновесия, т, е. после последовательного перебора всех образцовых элементов отклонение величины регулируемого параметра,от значения, необходимого для 10 полного уравновешивания мостовой схемы,не будет превышать единицы последнего разряда. Мост с заданной точностью будет уравновешен по обеим параметрам. Цифровой индикатор сохраняет измеренное значение до 15 подачи команды на новое измерение.Если частоту тактовых импульсов выбратьтаким образом, чтобы за время между двумя импульсами полностью заканчивалась регулировка частоты питающего мост генератора, 20 то из моста может быть исключен элемент запрета.Предмет изобретения 25 Цифровой автоматический мост для измерения составляющих комплексных сопротивлений, включающий генератор, мостовую схему с многоразрядной цепочкой образцовых элементов и два фазочувствительных нульЗ 0 органа, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, когда требуется измерять одну из составляющих при изменении обеих, в нем использована частотнозависимая мостовая З 5 схема, только в одно условие равновесия которой, не содержащее измеряемой величины, входит частота, а на генератор подается изменяющий его частоту сигнал с выхода нуль- органа, управляющего уравновешиванием мо ста,по неизмеряемой составляющей,