Цифровой экстремальный мост переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН за С 01 К 17 10 СРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН(46) М.Н. (53) (56) ния"2 тиче Техн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН 3614692/24-230.06,8315,12,84, Бюл. В 46В,Г. Мельник, О.А. Орнатский,Сурду и В.В. Петухов621,317.733(088.8).,1."Приборы и системы управле 1971; Ф 3, с, 30-32,Мост переменного тока автомаский с цифровым отсчетом Р 5079.ическое описание.(54)(57) ЦИФРОВОЙ. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙМОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащийгенератор, подключенный через последовательно соединенные первыйделитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через второй делитель напряжения и клеммы для подключения объекта измерения к входуизбирательного усилителя, выход которого соединен с входом детектораравновесия, первый и второй счетчики, включенные последовательно..801129532 А через элемент ИЛИ, потенциальные выходы которых подключены к управляющим входам первого и второго делителей напряжения соответственно,элемент совпадения, генератор тактовых импульсов, подключенный кпервому входу элемента совпаденияи тактирующему входу детектора равновесия, триггер, выход которогоподключен к управляющему входу ключа и к второму входу элемента совпадения, блок пуска, подключенный кпервому входу триггера и второмувходу второго счетчика о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, он снаб-.жен пороговым элементом, вход которога подключен к выходу избирательного усилителя, а выход - к второмвходу триггера, выход элемента совпадения подключен к второму входуэлемента ИЛИ, а выход детектораравновесия - к входу первого счет".;чика.1 1Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может бытьиспользовано для измерения параметров комплексных сопротивлений.Известны цифровые автоматические экстремальные мосты переменного тока, содержащие измерительныймост, генератор питания моста, блокавтоматического уравновешивания измерительного моста, избирательныйусилитель, детектор равновесия имодулятор 1.Недостатком этих устройств является низкое быстродействие в из.бирательном усилителе, вызванноекоммутацией элементов мостовой измерительной схемы.Известен цифровой экстремальный мост переменного тока, в котором для выбора поддиапазона измерения осуществляется пробная коммутация в мостовой цепи и оценивается знак вызванного этим приращения амплитуды ее выходного сигнала, содержащий генератор, подключенный через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через второй делитель напряжения и объект измерения к входу последовательно соединенных избирательного усилителя и детектора равновесия, первый и второй счетчики, соединен. ные последовательно через элемент . ИЛИ, потенциальные выходы которых подключены к управляющим входам первого и второго делителей напряжения соответственно, элемент совпа 1 дения, генератор тактовых импуль" сов, подключенный к первому входу последнего и тактирующему входу детектора равновесия, триггер, выход которого подключен к управляющему входу ключа и к второму входу элемента совпадения, блок пуска, подключенный к первому входу триггера и шине установки второго счетчика в состояние, соответствующее минимальному напряжению на объекте измерения, второй ключ и меру проводимости 21; Недогтатком .известного устройства является низкое быстродействие при выборе поддиапазона измерения изза потерь времени на срабатываниевторого ключа, связанные с этим переходные процессы в цепи и потери времени на анализ знака приращения129532 ЗО 55 0 15 20 25 35 40 45 50 2амплитуды выходного сигнала измерительной цепи,Цель изобретения - повышение быстродействия цифрового экстремального моста переменного тока.Поставленная цель достигаетсятем, что цифровой экстремальный мостпеременного тока, содержащий генератор, подключенный через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меруи ключ, а также через второй делитель напряжения и клеммы для подключения объекта измерения к входуизбирательного усилителя выход которого. соединен с входом детектораравновесия, первый н второй счетчики, включенные последовательночерез элемент ИЛИ, потенциальныевыходы которых подключены к управляющим входам первого и второго делителей напряжения соответственно,элемент совпадения, генератор тактовых импульсов, подключенный к первому входу элемента совпадения итактирующему входу детектора равновесия, триггер, выход которогоподключен к управляющему входу ключа и к второму входу элемента совпадения, блок пуска, подключенный кпервому входу триггера и второмувходу второго счетчика, снабжен пороговым элементом, вход которогоподключен к выходу избирательногоусилителя, а выход - к второму входу триггера 1 выход элемента совпадения подключен к второму входуэлемента ИЛИ а выход детектораравновесия - к входу первого счетчика.На чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1синусоидального напряжения подключенный через последовательносоединенные первый делитель 2 напряженияр образцовую меру 3 и ключ 4 р атакже через, второй делитель 5 напряжения и клеммы для подключенияобъекта 6 измерения к входу избирательного усилителя , детектор 8равновесия, первый счетчик 9, элемент ИЛИ 10, второй счетчик 11. Потенциальные выходы счетчиков подключены к управляющим входам соответствующих делителей напряжения.Первый установочный вход триггера12 соединен с блоком 13 пуска и шиной установки нуля счетчика 11, вто95324 112 30 40 45 Составитель В. СеменчукРедактор М, Петрова Техред Л,Коцюбняк Корректор Л, Пилипенко Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 9444/35 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3рой вход - с выходом порогового элемента 14, вход которого подключен к выходу избирательного усилителя 7, а выход - к второму входу элемента 15 совпадения. Выход последнего подключен к второму входу элемента ИЛИ. Генератор 16 тактовых импульсов подключен к тактирующему входу детектора равновесия и первому входу элемента совпадения.Устройство работает следующим образом,Делители напряжения, объект измерения и образцовая мера образуют мостовую цепь, выходной сигнал которой усиливается избирательным усилителем, С помощью делителя 5 напряжения устанавливается необходимый поддиапазон измерения, а с помощью делителя 2 напряжения про.изводится уравновешивание мостовой цепи. Делители напряжения управляются счетчиками 11 и 9 соответственно. В начале измерения, при поступлении импульса запуска от блока 13 пуска, счетчик 11 обнуляется, при этом устройство устанавливаетсяна поддиапазон, соответствующий наибольшей проводимости Ук и наименьшему напряжению на объекте измерения, а триггер 12 опрокидь;вается в состояние, соответствующее выбору поддиапазона измерения. При этом ключ 4 размыкается и на второй вход элемента 15 совпадения поступает разрешающий потенциал. Если проводимость У объекта 6 измерения меньше, чем установленный псддиапазон, ток через объект, определяющийся также напряжением на выходе генератора 1 и коэффициентом передачи делителя 5 напряжения, достаточно мал. На выходе порогового элемента 14 формируется высокий потенциал. Импульсы с выхода генератора 16 тактовых импульсов через элемент 15 совпадения и элемент 5 10 15 20 25 ИЛИ 10 проходят на вход счетчика 11 Происходит переключение поддиапазонов измерения (увеличивается коэффициент передачи делителя 5 напряжения). При включении поддиапазона измерения, соответствующего величине проводимости У, ток через объект измерения достигает такой величины, при которой выходное напряжение усилителя 7 превышает нижнюю границу его рабочего дйнамическогово(хдиапазона равную --- где 0Э20еах наибольшее выходное напряжение усилителя. Уровень срабатывания порогового элемента устанавливается равным этой величине. Поэтому происходит его переключение, и высокий выходной потенциал порогового элемента меняется на низкий. Триггер 12 опрокидывается, ключ 4 замыкается, а элемент 15 совпадения закрывается. Переключение счетчика 11 прекращается и начинается уравновешивание мостовой цепи на выбранном поддиапазоне измерения с помощью делителя 2 напряжения и счетчика 9, который управляется выходом детектора 8 равновесия. Преимущество предлагаемого устройства состоит в более высоком быстродействии при выборе поддиапазона измерения. В данном устройстве переключение поддиапазонов происходит с частотой следования тактовых импульсов, тогда как в известном для включения каждого очередного паддиапазона требуется два. такта - такт модуляции и такт переключения. Таким образом, выигрыш в быстродействии при выборе поддиапазана измерения составляет 2 раза, При этом общее повышение быстродействия прибора, а следовательно, и его производительности составляет (с учетом времени уравновешивания) 15-20 Е.