Электрический мост

О П И С А Н И Е (о 9205 ЫИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сева Советски нСоциалистическиеРеспублик(22) Заявлено 03.07.80 (2 ) 290033/18-21 с присоединением заявки М С 01 В. 17/10 Веуддрстеенный кемнтет СССР де делам нзебретеннЯ н етнрытнЯ(72) Авторы изобретения омский институт автоматизированны управления и радиоэлектрон(71) Заявител ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МО Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения трех параметров комплексного сопротивления или трех физических величин посредством параметрических измерительных преобразователей.Известен электрический мост,используемый для измерения трех параметров, содержащий питающий гене-, ратор, плечо сравнения, выполненное по схеме, идентичной схеме исследуемого объекта, а в плечах отношения включены резисторы 11 1.Недостатком таких мостов является то, что их питание осуществляется двумя сигналами: двумя переменными напряжениями или постоянным и переменным напряжениями.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мост для измерения параметров комплексного сопротивления, содержащий питающий генератор, плечо сравнения,выполненное по схеме замещения исследуемого объекта. Объект и плечо сравненйя представляют собой последовательно соединенные индуктивность, емкость и активное сопротивление, плечи отношения представляют собой образцовые элементы одинакового характера. Такой мост имеет раздельное уравновешивание при измерении только двух параметров комплексного сопротивления Г 2 1.При измерении трех параметров раздельное уравновешивание отсутствует, что существенно усложняет и затягивает процесс уравновешивания и измерения, и является серьезным препятствием для осуществления автоматических измерений.Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса уравновешиванияПоставленная цель достигается тем, что в электрическом мосте, содержащем генератор импульсов в виде прямоугольной трапеции, объект3 92053измерения, плечо сравнения, состоящее из резистора с регулируемым сопротивлением, параллельно которомувключены последовательно соединенныеконденсатор переменной емкости и ка. тушка индуктивности с регулируемойиндуктивностью, конденсатор в плечеотношения ветви с объектом измерения,в несмежном плече отношения ветви сплечом сравнения - резистор, инди ркатор равновесия, этот индикатор одним выводом подключен к общей точкеобъекта измерения и конденсатора плеча отношения, а другим - к общей,точке конденсатора и катушки индуктивности плеча сравнения причем, кобщей точке резисторов ветви с пле-,чом сравнения обязательно подключенакатушка индуктивности,На чертеже изображена схема пред флагаемого электрического моста,Электрический мост содержит питающий генератор импульсов в видепрямоугольной трапеции 1, конденсатор 2 в плече отношения, объект из змерения, состоящий из последовательно соединенных активного сопротивления 3, емкости 4 и индуктивности 5,плечо сравнения, в котором конденсатор 6 и катушка индуктивности 7 зфвключены параллельно отйосительнорезистора 8, резистор 9 в плече отношения, индикатор равновесия 10.Электрический мост работает следующим образом.При воздействии вершинш питающего импульса в установившемся режиме через емкость конденсатора 2 и емкость 4 объекта измерения устанавливается нулевой ток тогда на выход 40 ное напряжение первой ветви не оказывает влияние активное сопротивление 3 и индуктивность 5, а величина его определяется соотношением емкости конденсатора 2 и емкости 4 объекта измерения. На выбранномучастке через конденсатор б тоже устанавливается нулевой ток и его емкость совместно с индуктивностью катушки индуктивности 7 не оказы О вают влияние на распределение напряжения второй ветви. Выходное напряжение его определяется соотношением резисторов 8 и 9. Изменение величины активного сопротивления резисто З ра 8 приводит к нулю плоскую вершину сигнала неравномерности и начинается отсчет измеряемой емкости 4,2 фПосле первого уравновешивания в установившемся режиме напряжение на выходе моста равно нулю; на участке линейно-изменяющегося сигнала напряжение неравновесия имеет плоскую вершину, в начальной части сигнала в измерительной диагонали имеется экспоненциальный всплеск. Во время действия линейно-изменяющегося участка питающего импульса, после окончания переходных процессов через емкость конденсатора 2 и емкость 4 объекта измерения, устанавливающийся ток, который на индуктивности 5 создает нулевое падение напряжения, в результате последнее не влияет на выходное напряжение первой ветви. На рассматриваемом от. резке времени через конденсатор 6 тоже устанавливается неизменяющийся ток, а на катушке индуктивности 7 нулевое напряжение. Поэтому она не влияет на выходное напряжение второй ветви. Изменением, величины емкости конденсатора б приводится мост к равновесию на данном отрезке времени и начинается отсчет измеряемого активного сопротивления 3.Во время переходных процессов напряжение неравновесия зависит от всех элементов мостовой схемы. Но мост уже уравновешен по двум параметрам и экспоненциальный всплеск зависит только от индуктивности 5 и индуктивности катушки индуктивности 7. Изменение величины последней приводит экспоненциальный всплекс к нулю,тем самым уравновешивается мост по третьему параметру и начинается отсчет измеряемой индуктивности 5.Таким образом, мост .имеет раздельное уравновешивание по всем трем измеряемым параметрам и раздельный отсчет. Полярность сигнала неравновесия однозначно определяет направление уравновешивания моста. Объект измерения - многоэлементный двухполюсник - может иметь другое построение, Наличие раздельного уравновешивания позволяет просто и быстро осуществить измерение.Формула изобретенияЭлектрический мост, содержащийгенератор импульсов в виде прямоугольной трапеции, объект измереСоставитель В, Семенчук Техред М, Рейрес Корректор Н. Стец едактр Н. Ром Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д М 5 каз 2328/ ираж .719Государственного елам изобретений осква, Ж, Рауш ВНИИ13035,лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1 5 9205 ния, плечо сравнения, состоящее из резистора с регулируемым сопротивлением, параллельно которому включены последовательно соединенные конденсатор переменной емкости и катушкаиндуктивности с регулируемой ин" дуктивностью, конденсатор в плече отношения ветви с объектом измерения, в несмежном плече отношения ветви с плечом сравнения - резистор, 10 индикатор равновесия, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса уравновешивания, индикатор равновесия од 32 Ьним выводом подключен к 66 щей точкеобъекта измерения и конденсатораплеча отношения, а другим - к общейточке конденсатора и катушки индуктивности плеча сравнения, причем кобщей точке резисторов ветви с пле"чом сравнения обязательно подключе"на катушка индуктивности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 200662,кл. 6 01 К 29/021967.2. Авторское свидетельство СССР