Способ уравновешивания автоматических модуляционных экстремальных мостов переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11763802(22) Заявлено 14.06. 78(21) 2627556/18-21с присоединением заявки Ио(51)М, Кл. 0 01 К 17/10 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Ф.Б. Гриневич Институт электродинамики АН Украинской ССР(54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ МОДУЛЯЦИОННЫХ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКАНаиболее близким к изобретению является способ, основанный на импульсной модуляции уравновешивающих параметров, по которому формирование положительных и отрицательных регулирующих воздействий для уравновешивания моста по каждому из регули руемых параметров производят разновременно посредством осуществления, импульсной модуляции параметра сначала одного знака, а потом противоположного с помощью одного и того же 25 модулятора 12).Недостатком известного способа является невысокое быстродействие уравновешиваемых по этому способу приборов,обусловленное необходимостью зат Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при создании аналоговых и цифровых мостов перемен ного тока, служащих для измерения комплексных сопротивлений и проводимостей.Известны способы уравновешивания автоматических мостов, в основу которых положены пробные изменения уравновешивающих параметров (модуляция) рат времени на каждое положительное и каждое отрицательное модулирующее воздействия отдельно, а также на переходные процессы в усилительно-преобразовательном тракте приборов, выз ванные прохождением через него модуляционных сигналов разных знаков.Целью изобретения является повышение быстродействия мостов,Цель достигается тем, что по способу уравновешивания автоматических модуляционных экстремальных мостов переменного тока с помощью регулирующих воздействий, формируемых по каждому из уравновешивающих параметров на основании модуляционных воздействий, получаемых пос" редством пробных положительных и отрицательных изменений соответствующего параметра измерительной цепи, ,положительное и отрицательное пробные изменения (модуляцию)при формировании положительного и отрицательного регулирующих воздействий по уравновешивающему параметру осуществляют одновременно и фиксируют на время заданного цикла уравновешивания, полученные положительное и отрицательное модуляционные воздействия раздельно векторносуммируют с выходным напряжениеммостовой измерительной цепи, а затемиз полученных сумм порознь скалярно вычитают значение выходного напряжения этой цепи, первую полученную разность используют в качествеположительного, а вторую " в ка.честве отрицательного регулирующих воздействий,Предлагаемый способ уравновешивания применим для большого классаавтоматических мостов, измерительныецепи которых описываются линейнымифункциями комплексного переменного.На чертеже приведена упрощеннаясхема цифрового автоматического моста, для реализации предлагаемого способа при уравновешивании приборатолько по одному параметру.Прибор содержит генератор питания 1, мостовую измерительную цепь 2 20Фмодуляторы 3 и 4, сумматоры 5 и б,усилители-преобразователи 7, 8, 9,вычитающие устройства 10 и 11, детектор равновесия 12, триггер реверса13 и реверсивный счетчик 14 с цифровым 5отсчетным устройством.Модулятор 3 осуществляет фиксированное положительное, а модулятор 4фиксированное отрицательное модулиру-,ющие воздействия. На сумматоре 5производится векторное сложение модуляционного воздействия, поступающегос модулятора 3, с выходным напряжением измерительной цепи 2, а на сумматоре 6 осуществляется векторноевычитание модуляционного воздействия,поступающего с модулятора 4, из выходного напряжения мостовой измерительной цепи. Сигналы с мостовойизмерительной цепи и сумматоров поступают на усилители-преобразователи 407, 8, 9, где они усиливаются и детектируются. Усилители-преобразователи в зависимости от выходного .детектирующего устройства могут выдаватьсигналы в виде их средних, эффективных или амплитудных значений. Этисигналы поступают на вычитающие устройства 10 и 11. Устройство 1 о производит вычитание сигнала, пропорционального, например, среднему значению выходного напряжения мостовойизмерительной цепи, иэ выходного суммарного сигнала усилителя-преобразователя 7, а устройство 11 производитвычитание того же сигнала из выходного разностного сигнала усилителяпреобразователя 9. Выходной сигналвычитающего устройства 10 фактически представляет собой положительное,а выходной сигнал вычитающего устройства 11 - отрицательное регулирующее 60воздействия в виде постоянного токаили напряжения. Эти воздействия поступают на детектор равновесия 12, который изменяет их форму и превращает в серии импульсов для управления триггером реверса 13 и реверсивнымсчетчиком 14. Реверсивный счетчикизменяет уравновешивающий параметризмерительной цепи 2 в направлении,определяемом состоянием .триггерареверса.Уравновешивание моста по предлагаемому способу происходит следующим образом.Пусть мостовая цепь 2 выведенаиэ состояния равновесия, Модуляторы 3 и 4 осуществляют соответственноположительное и отрицательное модулирующие. воздействия и фиксируют их.Ясли в измерительной цепи 2 уравновешивающий параметр для полученияравновесия нужно, например, увеличить,то модуляционное воздействие модулятора 3 вызывает уменьшение среднегозначения выходного напряжения сумматора 5, а модуляционное воздействие модулятора 4 вызывает увеличение среднего значения выходного напряжениясумматора б. Следовательно, послеусиления и детектирования сигналовусилителями-преобразователями 7, 8и 9 вычитающим устройством 10 формируется отрицательный, а вычитающимустройством 11 - положительный сигналы, Так как уменьшение выходного напряжения сумматора соответствует стремлению измерительной цепи к равновесию при заданном модулирующем воздействии, то отрицательный выходнойсигнал устройства 10 означает необходимость увеличить значение уравновешивающего параметра, т.е. устрой"ством 10 формируется положительноерегулирующее воздействие. Детекторравновесия 12 формирует соответствующий импульс для переброса триггерареверса 13 в состояние "1 ф, и нареверсивный счетчик подаются импульсы до тех пор, пока прибор не придетв состояние равновесия,Аналогично происходит уравновешивание моста, если измерительная цепьвыведена из состояния равновесия так,что значение уравновешивающего параметра нужно уменьшить. только в этомслучае вычитающим устройством 11формируется отрицательное регулирующее воздействие, а триггер реверса13 перебрасывается в состояние "1",На реверсивный счетчик 14 с детектораравновесия 12 подаются импульсы дотех пор, пока измерительная цепь непридет в состояние равновесия,В равновесном состоянии оба модулирующих воздействия вызывают толькоувеличение выходных сигналов сумматоров 5 и б. Следовательно, вычитающими устройствами 10 и 11 формируются только положительные сигналыи регулирующие воздействия отсутствуют.Применение предлагаемого способапозволяет совместить положительноеиотрицательное модуляционные воэ763802 формула изобретения Составитель И. БахтинаРедактор Т. Ю чикова Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Назарова Заказ 6 73 38 Тираж 1 1 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва )ХРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП Патент , г. ужгород, ул. Проектная, 4 1 действия и за счет этого сократить время модуляции в два раза по одному параметру. Такое же сокращение времени модуляции происходит и при уравновешивании моста по другому параметру. Кроме того, использование для 5 формирования положительных и отрицательных регулирующих воздействий отдельных каналов с фиксированными- пробными изменениями уравновешивающих параметров на 30-50 уменьшает время переходных процессов в10 усилительно-преобразовательном тракте моста. Все это позволяет повысить быстродействие приборов, построенных по предлагаемому способу, в два, три раза.15 Способ уравновешивания автомати ческих модуляционных экстремальных мостов переменного тока с помощью регулирующих воздействий, формируемых по каждому из уравновешивающих параметров на основании модуляцион-25 ных воздействий, получаемых посредством пробных положительных и отрицательных изменений соответствую щего параметра измерительной цепи,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия мостаза счет сокращения переходных процессов, положительное н отрицательное пробные изменения (модуляцию)при формировании положительного иотрицательного регулирующих воздействий по уравновешивающему параметруосуществляют одновременно и фиксируют на время заданного цикла уравновешивания, а полученные ноложитель"ное и отрицательное модуляционныевоздействия раздельно векторно суммируют с.выходным напряжением мостовой измерительной цепи, а затем изполученных сумм порознь скалярно вычитают значение выходного напряженияэтой цепи, первую полученную разнсстьиспользуют .в качестве положительного,а вторую - в качестве отрицательногорегулирующих воздействий.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гриневич Ф.Ы. Автоматическиемосты переменного тока, Новосибирск.РИО, Сиб. отделение АН СССР, 1964,с. 130.2. Авторское свидетельство СССРР 331319, кл. О 01 й 17/10, 27,07.70,