Квазиуравновешенньш мост переменного тока

Союз Ссветснит Соииалистическин Респтблинавт, свидетельства М ависимо Заявлено 22 1,1971 ( 1612623/18-10)с присоединением заявки М иоритет Комитет по делов обретений и сткрыти рн Совете Министров СССРОпубликовано 15.11,1973. Бюллетень Лс 11 Дата опубликования описания 20.1.1973 вторзобретени В. Ю. Кнеллер нститут проблем управления (автоматики и телемеханики)Заявит ЗИУРАВНОВЕШЕННЫЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТО 20 Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к области измерения и контроля составляющих комплексных величин переменного тока, и может быть использовано для построения преобразователей относительных отклонений составляющих комплексных величин в активные скалярные величины,Известны квазиуравновешенные мосты, содержащие источник питания, питаемые им ветвь измеряемой величины, коэффициент передачи которой пропорционален измеряемой комплексной величине, и ветвь образцовой величины, состоящую из двух последовательно соединенных звеньев, к узку соединения которых подсоединена ветвь обратной связи с выхода усилителя сигнала разбаланса, индикатор равновесия, измеритель (преобразователь) переменного напряжения на выходе усилителя. После приведения такого моста в состояние квазиравновесия регулировкой одного параметра на его выходах имеются величины, пропорциональные одной составтяющей и, отношенито составляющих измеряемой комплексной величины.Предлагаемый мост позволяет после уравновешивания одним параметром получить две активные величины, пропорциональные соответственно относительным отклонениям составляющих комплексной величины от их установленных значений. Это обеспечивается тем, чтопитания подключены два параллельных звена с постоянным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определяются знаком и величиной выходного сигнала индикатора равновесия, причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь); последовательно с этими звеньями соединено звено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному зпачен 1 по одной составляющей, выход которого подключен к узлу алгебраического суммирования выходных величин ветвей, а соединенное с этим узлом звено ветви образцовой величины выполнено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному значению второй составляющей.На фиг, 1 показана структурная схема предлагаемого моста; на фиг. 2 - возможный вариант его выполнения.Измерительная цепь моста содержит три параллельные ветви, питаемые от источника 1 переменного тока: ветвь измеряемой вели пины с измеряемым сопротивлением 2 (двух-, трехили четырехполюсником), коэффициент передачи которой пропорционален измеряемой величине, ветвь образцовой величины с двумя последовательно включенными звеньями 3 и 4и ветвь, образованнчо параллельно соединен+ Кп 4 КпбКп 7: - Х 7 р Кл 4 - ур 71 то передачи получают т ,1 л Ф т,Ху Ху У - Уу Ул60 65 ными звеньями 5 и б, последовательно с которыми включено звено 7. Выходные величины ветвей алгебраически суммируются и подаются на выход усилителя 8 ситнала разбаланса с высоиим коэффициентом усиления и звеном 9 обратиной связи.Выход последнего подключен к точке соединения звеньев 3 и 4. На выходе усилителя 8 включены индикатор 10 равновесия (фазочувствительный или экстремальный), выходной сигнал которого воздействует на звено б, изменяя величину и знак его коэффициента передачи, и измеритель (преобразователь) 11 напряжения. Аналогичный измеритель (преобразователь) 12 может быть включении на выходе звена б,С 7 п - ВЫХОдНая ВЕЛИЧИНа ИСтОЧНИКа ПИтания; У 1 и У 2 - выходные величины звеньев 8 и б соответственно, Вп=х+)у - измеряемая комплексная величина, Кпб - коэффициенты передачи остальных звеньев (индекс ) совпадает с цифрой, присвоенной звену на фиг, 1).Первый из коэффициентов передачи К 7 и К 114 пропорционален установленному значению одной из составляюпих (х 7 1 иди у 1), а второй - установленному значению другой составляющей. При достаточно большом коэффициенте усиления усилителя 8 (Кпз-эоо) ВЫХОдНОй СИГНаЛ уСИЛИтЕЛяУ 1: Кп 2 + Кп 7 (Кпб + Клб) +)п 4)п 9 Если Кп 2 - К (Х + )У КФ - Клб = - Кп 9: К У - К(х+ )у) -1 У К- Х,у (К + Клб) ) У 7/После регулировки коэффициентаКпе до установления1.1 о =О,т. е. до совпадения фаз сигналов У 1 и Ул,получают т. е. 02 и 1.)1 пропорциональны относительным отклонениям составляющих комплексной величины Вот их установленньзх значений.Возможный вариант выполнения предлагаемого моста показан на фиг. 2,5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ветви моста питаются от вторичных обмоток трансформатора 18 напряжения с числапи витков т, и т 2, первичная обмотка которого (с числом витков то) подключена к источнику 1 питания. Трансформатор выполнен таким образом, что между его обмотками существует тесная индуктивная связь. Звено б с изменяемой величиной и знаком коэффициента передачи выполнено в виде включенного в одну из вторичных обмоток трансформатора четырехплечего мостика, образованного нерегулируемыми сопротивлениями и сопротивлением, изменяющим свою величину под воздействием выходного сигнала индикатора 10 равновесия (например, синфазного фазочувствительного детектора или квадратурного фазочувствительного детектора с фазосдвигающей цепочкой в одном из каналов), В качестве регулируемого сопротивления используют варистор, фотосопротивление и т, п. Система уравновешивания может быть как статической, так и астатической, Напряжение с 12 на выходе звена б суммируется с напряжением одной из вторичных обмоток с числом витков т 1. Их сумма питает звено 7, величина активной проводимости ко 1торого ( ) прямо пропорциональна (илиф 1равна) установленному значению активной проводимости измеряемого комплексного со 1 противления 2 с параметрами Си . Зве)х но 4 выполнено в виде конденсатора без потерь, емкость С, которого прямо пропорциональна (или равна) установленному значению емкости измеряемого сопротивления 2.При появлении в выходном напряжении усилителя У 1 составляющей, сдвинутой на 90 по отношению к 1.)на выходе индикатора 10 равновесия появляется сигнал, который воздействует на регулируемое сопротивление звена б, стремясь свести эту составляющую к нулю (или к минимуму). В состоянии квазиравновесия при 1 1ц т 1 у Рх Яй ит 111На основе этого моста может быть построен несложный преобразователь относительных отклонений емкости и проводимости в унифицированные сигналы. Предмет изобретения Квазиуравновешенный мост переменного тока, содержащий источник питания, подсоединенные к нему ветвь измеряемой величины ирректор Е. денисова актор Т. Иванова Изд.217 Тираж 755 Подписноо делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 каз 1002/7НИИПИ Комитет Типография, пр. Сапунова,ветвь образцовой величины, выполненную из двух последовательно соединенных звеньев, усилитель сигнала разбаланса с измерителем (преобразователем) на выходе и с ветвью обратной связи, подключенной к узлу соединения звеньев ветви образцовой величины, и индикатор равновесия, отличающийся тем, что, с целью получения активных величин, пропорциональных относительным отклонениям составляющих измеряемой величины от их установленных значений, в нем к источнику питания подключены два параллельно соединенных звена с постоянным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определяются знаком и величиной выходного сипнала,индикатор а равновесия, причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь), по следовательно с этими звеньями соединенозвено с коэффисаиентом пер едачв, пропорциональным установленному значению одной составляющей, выход которого подключен е узлу алгебраического суммирования выходнъгх 10 величил ветвей, а соединенное с этим узломзвено ветви образцовой величины выполнено с коэффициентом передачи, пропорциональным устаноктенному значению второй составляющей,