Способ измерения электрических величин

(21) (22) (46) (72) (71) сред элек 3408432/18-2115.03.8207.03.84. БюлЮ.И. СычевОсобое конструств автоматизатроэрозионного 9 9 кторское бюроции и контроля и оборудования8.8)истемы34,стемы34,управле рис. 2 а. управлерис. 2 в. О, с и с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН с помощью дифференциального моста, заключающийся вкоррекции напряжения питания мосто-.вой цепи сигналом, сформированнымиз напряжения ее плеча с регулируемым элементом и напряжения генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, для коррекции напряженияпитания мостовой цепи Формируют сигнал, представляющий собой разностьсуммы напряжений двух плеч мостовойцепи с регулируемыми элементами инапряжения генератора.ров мостовой цепи и изменяются одно по технической сущности является спо 30 Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения электрических величин с помощью дифференциального моста, заключающемуся в коррекции напряжения питания мостовой40 цепи сигналом, сформированным нз напряжения ее плеча с регулируемым элементом и напряжения генератора, для коррекции напряжения питания мостовой 65 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано при измерении неэлектрических величин электрическими методами.Известен способ, основанный на питании мостовой цепи через. блок регулируемых элементов, значения которых устанавливаются в соответствии со значениями регулируемых параметвременно с ними. Зависимость коэффициента передачи блока регулируемых элементов должна быть обратна зави%симости коэффициента передачи ветви МЦ от ее регулируемых элементов 1.Недостатками способа являются необходимость знать заранее закон изменения коэффициента передачи ветви мостовой цепи, а также изменение коэффициента от воздействия дестабилизирующих факторов.Наиболее близким к изобретению соб, согласно которому напряжение питания мостовой цепи корректируют напряжением плеча ветви с регулируемыми элементами 2 .Недостатками известного способа являютсясущественная зависимость выходного сигнала мостовой цепи от воздействия дестабилизирующих факторов, а также некомпенсируемая не.линейность характеристики.Цель изобретения - повышение точности измерений за счет уменьшения влияния дестабилизирующих факторов,цепи формируют сигнал, представляю щий собой разность суммы напряженийдвух плеч мостовой цепи с регулируемыми элементами и напряжения генератора.,В данном техническом решении сумма сигналов плеч мостовой цепи используется для уменьшения воздействия дестабилизирующих факторов, свя-,занных с изменением коэффициентапередачи обоих плеч, т.е. с изменением чувствительности из-за изменения питающих напряжений, с изменением коэффициента передачи одногоиэ плеч, т.е. с неидентичностью элементов дифференциальных плеч. ФОба эти фактора косвенно влияют на линейность измерительной схемы, которая при этом также повышается. Одновременно уменьшаются и дрейф нуля дифференциального моста н из 25 35 45 50 55 менение чувствительности от влияния дестабилизирующих факторов, причем компенсация дестабилизирующих факторов производится без уменьшения чувствительности мостовой цепи.На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит блок 1 питания мостовой цепи, подключенный к суммирующему входу первого сумматора 2, мостовую цепь 3, содержащую плечи 4 с регулируемыми элементами, второй Сумматор 5, вычитающий и суммирующий входы которого подключены к выходной диагонали мостовой цепи 3 регистрируааий элемент 6, входом подключенный к выходу второго сумма-, тора 5, третий сумматор 7, оба суммирующих входа которого подключены к выходной диагонали мостовой цепи 3, а выход подключен к вычитающему входу первого сумматора 2.Осуществление способа производится следующим образом.Мостовая цепь 3 подключена к блоку 1 питания через сумматор 2, при дифференциальной разбалансировке моста 3 за счет симметричного изменения регулируемых плеч 4 на выходе регистрирующего элемента б формируется измерительный сигнал пропорциональный степени разбалансировки, При этом выходное напряжение третьего сумматора 7 не изменяется, так как при суммировании приращения взаимно компенсируются и, следовательно, напряжение обратной связи не изменяется. При несимметричной разбалансировке регулируемых плеч 4, что может произойти из-за его нелинейности или при различном воздействии на него дестабилизирующих факторов, выходное напряжение третьего сумматора 7 изменяется, что приводит к увеличению напряжения отрицательной обратной связы и, следовательно, к компенсации дестабилизирующего фактора, Аналогично воздействует отрицательная обратная связь при синфазном приращении коэффициентов передачи обоих регулируемых плеч, при этом напряжение обратной связи увеличивается, что приводит к уменьшению влияния воздействия дестабилизирующего Фактора.Достижение поставленной цели подтверждается расчетом.Обозначим К - коэффициент передачи сумматора 2 по обоим входам; К- коэффициент передачи сумматора 5 по обоим входам; Кт - коэфФициент передачи сумматора 7 по обоим входам ц У - напряжение на плечах 4 преобразователя ЙАК - приращение коэффициентов передач плеч 4 присимметричном разбалансе Ф - приращение коэффициентов передач плеч 41078342 Рассмотрим воздействие дестабилизирующих факторов.А. Предположим, что оба плечаизменили свои коэффициенты передачина фл+М,5(как+м 1-(к 4-ак+чЛКаВКт (К+аКес)ф 1 К 4.ьКфвй (4)7 ВК Е(кФ К 4%7 (,К 1 к 4) К 710 т.е. погрешность передается на выходс коэффициентом передачи в два разаменьше, чем полезный сигнал,Б. Предположим, что одно плечопод воздействием дестабилизирующих15 Факторов изменило свой коэффициентпередачи,где. ЕХЪ 1 М 14 ММЕ +242ПУ Орц - ф.НЩ 2 +24 к +ак+ ф к 4-ьк) Зф+аккй Ф20к, к,ькрк -ди)тб;юТ Омц=(Ов -"ре )К ф ООс (ХЪ 24 ) 7 ф т.е. погрешность уменьшается по край.ней мере в два раза.Рассмотрим, какую линейность ха рактеристики мостовой цепи обеспечивает устройство, реализующее предлагаемый способ, принимая, что К 4 и К изменяются на йЬК и К=Кг=КЗ МКАД =Кя йаК в выра ),следовательно У юК)+ К 4 ММ жение (3 так как обычно (КЕ+К 4) К 2 К 7 ф 1 жно обеспечить следовательн( 3 ЙК) - (К 4-ЬИэ полученного выражчто при реализации предлспособа характеристикапи в отличие от известиТаким образом, при изменых перемещений диффередатчикомпогрешность излагаемого устройства вменьше, чем у известныхн ия следует агаемого мостовой цего линейна. енин линейнцн альным енения пред ва раза устройств.К (К -К ) ОКз+К 4гда К:1, тоЕе-ККЗ +К 4 Составитель В. едактор О. Вугир Техредй.гергелО/38 Тираж 711 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретениЯ и 113035. Москва, З, Раушсакаэ дписСР митета ткрыти я иаб. 4/5 Филиал Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,приращение коэффициента передач одного иэ плеч 41 ОМ - напряжение питания мостовой цепи 1 ОЕ - входное напряжение сумматора 2 по первому входу У - напряжение отрицательной обратной связи сумматора 2 по второму входу 1 Озы - выходное напряжение сувжатора 5.Определим коэффициент передачи устройства ЭЬ .6 ХЪ Х 4 % МЦ 5 Ю ф менчукКорректорА. Зимокосова