Цифровой автоматический мост переменного тока

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических ееслублнк(23) Приоритет -51) М, Кл. б О 1 й 17/1 осударственный ко СССР па делам нзобрете н еткрьтнй(53) УДК 621.317. .733 (088.8) Дата опубликования описания 25.05.79рдена Ленина институт проблем управлени(71) Заявите 54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МО ПЕРЕМЕННОГО ТОКАИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в мостах, компенсаторах и других измери- тельных устройствах переменного тока.Известны цифровые автоматические мосты переменного тока, содержащие генератор питания, мостовую измерительную цепь, усилитель, два фазочувствительных нуль-органа и два уравновешивающих органа 1,Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является цифровой автоматический мост переменного тока 1 в с координированным уравновешиванием, содержащий измерительную цепь с выходами по напряжению разбаланса и по опорному напряжению, первый из которых подключен ко входу формирователя узких импульсов, генератор питания измерительной цепи, вклю-чающий в себя генератор импульсов и узкополосный фильтр, выход которого соединен с измерительной цепью, блок координации регулировок, два импульсных фазочувствительных нуль-органа, цифровое отсчетное устройство, блок управления коммутацией ключей измерительной цепи с выходами на соответствующие входы измерительной цепи и цифрового,отсчетного устройства и двумя 2входами, соединенными через импульсные фазочувствительные нуль-органы с входами блока координации регулировок, а также блок формирования опорных напряжений, вход которого соединен с выходом измерительной цепи по опорному напряжению, а выходы подключены к соответствующим входам импульсных фазочувствительных нуль- органов и блока координации регулировок 12,Недостатками известных мостов являются недостаточно высокие быстродействие и помехоустойчивость, а также отсутствие возможности измерений в широком, особенно непрерывном, диапазоне частот.Целью изобретения является повышение быстродействия и помехоустойчивости в широком, как дискретном, так и непрерывном, диапазоне частот.Поставленная цель достигается тем, что цифровой автоматический мост переменного тока, содержащий измерительную цепь с двумя выходами, первый из которых подключен ко входу формирователя узких импульсов, генератор питания измерительной цепи, состоящий из генератора импульсов и узкополосного фильтра, выход которого3644торой формируется в узкие импульсы узлом 5, которые через ключ 6 поступают на блок координации регулировок 7. В зависимости от соотношения фаз напряжения разбаланса измерительной цепи 4 и опорного напряжения, снимаемого с измерительной цепи и формируемого с помощью блока формирования опорных напряжений 12 в прямоугольные меандры, блок координации регулировок 7 направляет входные импульсы через импульсные фазочувствительные нуль-органы 8 и 9 на один из входов блока управления 10 ключей измерительной цепи 4, осуществляя выбор предела измерения или поочередное уравновешивание по тому или другому параметру. Результаты измерения выводятся на цифровое отсчетное устройство 11. При отсутствии переходных процессов или помех, искажающих фазу импульса напряжения разбаланса на выходе блока 5, каждый из этих импульсов будет через ключ 6 поступать на вход блока координации регулировок 7, т.е. будет выступать в роли тактового импульса. Наличие же переходного процесса или помехи будет приводить к тому, что времена поступления соседних импульсов будут отличаться от значения периода напряжения питания измерительной цепи 4 на некоторую величину, которая может превышать половину длительности строба, вырабатываемого блоком стробирующих импульсов 13. В этом случае в момент поступления импульса напряжения разбаланса ключ 6 будет заперт, и искаженный по фазе импульс в процессе уравновешивания участвовать не будет. Длительность строба составляетТе=21 1 э О)где п - существенно меньше Ч, например И=64, а гп=2 - 4 ( Х - значение коэффициента деления делителя 2)Блок 13 представляет собой пересчетноеустройство, начальная (нулевая) уставка которого осушествляется на каждом импульсе напряжения разбаланса, а входные импульсы следует с частотой, в 1 Ч раз превышающей частоту питания измерительной цепи 41= - . Эффект умножения частоты дос 1тигается благодаря включению импульсного делителя частоты 2, на входе которого, а следовательно, и на входе блока стробирующих импульсов 13, частота в Х раз выше, чем на входе измерительной цепи 4. В результате, отсчитав (К - в) импульсов, блок 13 вырабатывает потенциал, отпирающий ключ 6. По происшествии (М+т) импульсов этот потенциал снимается, и ключ 6 запирается, Благодаря наличию цепи сброса (начальной уставки) блока 13 эта картина повторяется на каждом импульсе напряжения разбаланса. При этом соотношение (1) сохраняется при любом значении частоты питания измерительной цепи, т.е. повышение быстродействия и помехоустойчивости моста достигаются в непрерывном диапазоне частот,661" соединен -с измерительной цепью, блок координации регулировок, два импульсных фазочувствительных нуль-органа, цифровое отсчетное устройство, блок управления, выходы которого соединены со входами измери-тельной цепи и цифрового отсчетного уств5роиства, а два входа соединены через импульсные фазочувствительные нуль-органыс выходами блока координации регулировок,блок формирования опорных напряжений,вход которого соединен со вторым выходомизмерительной цепи, а выходы подключены 10к соответствующим входам импульсных фазочувствительных нуль-органов и блока координации регулировок, импульсный делитель частоты, снабжен блоком стробирующих имйульсов и ключом, причем, счетныйвход блока стробирующих импульсов соединен с выходом генератора импульсов, управ. ляющий вход соединен с выходом формирователя узких импульсов; а выход подключенк управляющему входу ключа, включенномумежду выходом формирователя узких им- ъ 0пульсов и блоком координации регулировок, при этом вход импульсного делителячастотьг соединен с выходом генератора импульсов, а его выход соединен со входом узкополосного фильтра.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого цифрового автоматического моста переменного тока.Устройство содержит последовательновключенные генератор импульсов 1, импульсный делитель частоты 2, узкополосныйфильтр 3, измерительную цепь 4, формирователь узких импульсов 5 на переходах синусойдального напряжения разбаланса через нуль, ключ 6 и блок координациирегулировок 7, выходы которого через импульсные фазочувствительные нуль-органы 8 и 9 Исоединены со входами блока управления 10ключей измерительной цепи 4, выходы которого соединены со входами цифрового отсчетного устройства 11 и управляющими входами ключей измерительной цепи 4. Устройоство содержит также блок формированияопорных напряжений 2, вход которого соединен с выходом измерительной цепи 4 поопорному напряжению, а выходы подключены к соответствующим входам импульсныхфазочувствительных нуль-органов 8 и 9 иблока координации регулировок 7. Кромеэтого, в состав моста входит блок стробирующих импульсов 13, через который выход- "щим входом ключа 6, а управляющий входпо которому осуществляется начальная установка блока стробирующих импульсов 13,соединен с выходом, формирователя узкихимпульсов,Устройство работает следующим образом. 55Образующие генератор питания измерительной цепи узлы 1, 2 и 3 питают измерительную цепь 4, напряжение разбаланса ко661364 Формула изобретения ль И. Бахтинауговаи КорректоПодписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д,4/Ужгород, ул. Проекта( СоставитТехред О. ЛТираиг 108И Государственделам изобретеосква, Ж - 35,Патент, г,Г,На Редактор М. ТрофимоваЗаказ 2435/41ЦНИИпо113035,филиал ПП Технико-экономический эффект, связанный с применением предлагаемого устройства, определяется повышением производительности процесса измерения или контроля при одновременном повышении помехоустойчивости, а также возможностью решения ряда новых измерительных задач благодаря реализации плавного диапазона регулировок напряжения питания измерительной цепи. Цифровой автоматический мост переменного тока, содержащий измерительную цепь с двумя выходами, первый из которых подключен ко входу формирователя узких импульсов, генератор питания измерительной цепи, состоящий из генератора импульсов и узкополосного фильтра, выход которого соединен с измерительной цепью, блок координации регулировок, два импульсных фазочувствительных нуль-органа, цифровое отсчетное устройство, блок управления, выходы которого соединены со входами измерительной цепи и цифрового отсчетного устройства, а два входа соединены через импульсные фазочувствительные нуль-органы с выходами блока координации регулировок, блок формирования опорных напряжений. вход которого соединен со вторым выходом измерительной цепи, а выходы подключены к соответствующим входам импульсных фазочувствительных нуль-органов и блока координации регулировок, импульсный делитель частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости в широком, как дискретном, так и непрерывном диапазоне частот, он снабжен блоком стробирующих импульсов и ключом, причем, счетный вход блока стро бирующих импульсов соединен с выходомгенератора импульсов, управляющий вход соединен с выходом формирователя узких импульсов, а выход подключен к управляющему входу ключа, включенного между выходом формирователя узких импульсов и блоком координации регулировок, при этом вход импульсного делителя частоты соединен с выходом генератора импульсов, а его выход соединен со входом узкополосного фильтра.20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР165237, кл. б 01 К 17/10, 1963.2. Универсальный быстродействующий цифровой мост переменного тока с координированным уравновешиванием. Приборы и системы управления 1971,3, с. 34 - 35.