Способ уравновешивания цифровых автоматических экстремальных мостов переменного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Государственный коиитет с с с р по делам изобретений и открытий.733 (088.8) Дата опубликования описания 301082, ,1 ЕН" ОП:ХКВЧЬ МА% Институт электродинамики АН Украинской ВСЕ ИВЛИОТЕИ(54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЦИФРОВЫХ АВТОИАТИЧЕСКИХ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к элект- . роизмерительной технике и предназначено для применения в цифровых мостах переменного тока, измеряющих комплексные сопротивления и проводимости. Известен цифровой автоматический экстремальный мостс пробными или модуляционнымивоздействиями для определения параметров комплексных сопротивлений и проводимостей в широком диапазоне частот и номиналов. Уравновешивание такого прибора производят с использованием импульсных регулируюцих воздействий, формируемых путем осуществления небольших пробных скачкообразных изменений уравновешивающего параметра или модуляционных шагов и последующего вы" деления приращения амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной . цепи, возникаюцего или от упомянутых пробных изменений, или от модуляци-. онных шагов. При этом рабочие шаги в сторону равновесия прибора,производят по наличию отрицательных приращений амплитуды выходного напряжения. цепи, а определение частных минимумов на каждой декаде цифрового моста также как и изменение направле 2ния регулировки уравновешивающегопараметра, осуществляют по отсутствию этих отрицательных приращений.При этом для достижения максимальнойточности уравновешивания пробные илимодуЛяционные шаги выбирают равнымирабочим шагам уравновешивающего параметра 1 .10 Недостатком известного способауравновешивания .является то, чтопри его использовании не обеспечивается достаточная помехоустойчивостьмоста в зоне равновесия.Известен способ. Уравновешиванияцифровых автоматических. мостов, использование которого повышает помехоустойчивость приборов в зоне равновесия. Согласно этому способу дискретные рабочие шаги уравновешивающегспараметра производят при отсутствииположительных модуляционных приращений амплитуды выходного напряжениямостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов и изменение направления регулировки уравно-веШивающего параметра осуществляютпо наличию положительных модуляционных приращений этой амплитуды. Приэтсм модуляционные шаги выбирают в2 раза большими по абсолютной вели 970238чине соответствующих рабочих шагов ура вновешивания 2 3.Недостатком известного способа является то, что его использование не приводит к повышению быстродей.ствия прибора. 5Цель изобретения - сокращение времени уравновешивания без снижения помехоустойчивости.Цель достигается тем, что в споообе уравновешивания циФровых автома тических экстремальных мостов переменного тока по дискре=но регулируемым параметрам, при котором пробные скачкообразные изменения соответствующего параметра мостовой измеритель - ной цепи выбирают большими по абсолютной величине соответствующих рабочих шагов уравновешивания и эти шаги осуществляют при отсутствии положительных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение частных минимумов - по уравновешивающему параметру и изменение направления его регулировки производят по наличию положительных приращений этой амплиту ды, величину рабочих шагов уравновеши вания увеличивают при наличии отрицательных приращений амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а при отсутствии этих прираще ний величину таких шагов оставляют без изменений.На чертеже приведена упрощенная схема цифрового модуляционного моста, уравновешиваемого только па одному ЗУ параметру.Мост содержит мостовую измерительную цепь 1, модулятор 2, экстремум- детектор 3, тактовый генератор 4, триггер реверса 5, реверсивный счет чик б, блок 7 междекадных переходов, блок 8 регулировки величины рабочего шага уравновешивания, распределитель 9 импульсов, логические элементы 10 и 11. 45Модулятор 2 производит небольшие пробные скачкообразные измерения уравновешивающего параметра мостовой измерительной цепи 1. Направление его модуляционных шагов определяется состоянием триггера реверса 5. Экстремум-детектор 3 имеет два выхода и формирует импульсы как по положителФ- ньм, так и по отрицательным приращениям амплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Импульсы, соответствующие положительным приращениям, подаются на распределитель 9, а импульсы, соответствующие отрицательным приращениям, на ло" гический элемент 11. Ритм работы все му мосту задает тактовый генератор 4, он же управляет распределителем 9, и логическими элементами 10 и 11. Распределитель 9 импульсов формирует импульсы только тогда, когда с 65 экстремум-детектора 3 на его входпоступают импульсы, соответствующиеположитель ным приращениям амплитудывыходного напряжения мостовой измерительной цепи 1.Она юеет три выхода. Первый выходраспределителя 9 управляет блоком 7междекадных переходов, второй - логи.ческим элементом 10, а третий - триггером реверса 5. С распределителя 9на логический элемент 10 при положи-тельных приращениях амплитуды выходного напряжения цепи 1 поступают запрещающие ймпульсы и логический элемент 10 блокирует передачу импульсовс тактового генератора 4 на реверсивный счетчик б. Логический элемент11 формирует импульсы только тогда,когда на его вход с экстремум-детектора 3 поступают импульсы, соответствующие отрицательным приращениямамплитуды выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. При наличиитакого кмпульса на входе логическийэлемент 11 выдает жпульс на блок 8регулировки рабочего шага, который путем воздействия на реверсивный счетчик увеличивает шаг уравновешивания.Уравновешивание моста происходитследующж образом,Пусть мостовая измерительная цепь1 находится далеко от равновесия, асостояние триггера реверса 5 соответствует регулировке уравновешивающего параметра в сторону противоположную равновесию. В этом случае модуляционный шаг, формируемый модуляторам 2, вызовет положительное приращение амплитуды выходного напряжениямостовой измерительной цепи 1, Экстремум-детектор 3 сформирует импульс,который поступит на распределитель 9,который в свою очередь выдаст импульсна триггер реверса 5. Он перейдет вдругое состояние и изменит направление регулировки уравновешивающегопараметра и модуляционных шагов напротивоположное, Следующее модуляционное воздействие модулятора 2 вызовет уже отрицательное приращениеамплитуда выходного напряжения мостовой измерительной цепи 1. Следовательно, экстремум-детектор 3 сформирует юпульс, который поступит только на логический элемент 11, а навходе и выходе распределителя 9 жпульсы будут отсутствовать. При этомлогический элемент .11 выдаст ипульсна блок 8 регулировки, который перейдет в состояние, соответствующее увеличенному шагу уравновешивания. Таккак на логический элемент 1, с распределителя 9 в этом случае не поступал сигнал запрещения, то с такта"ваго генератора 4 через логическийэлемент 10 пройдет импульс, которыйвызовет срабатывание реверсивногосчетчика б, и мостовая измерительная970238 Формула изобретения ВНИИПИ Эаказ 8379/53 Тираж 717 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 цепь приблизится к состоянию равновесия на один увеличенный шаг. Такое буравновешивание увеличенными шагамшагами удет продолжаться до .тех пор, пока мост не попадет в зону, ,отличающуюся от полного равновесия не более, чем на 1-2 шага. В этом случае при срабатывании модулятора 2 на выходе экстремум-детектора 3 отрицательные импульсы уже не будут формироваться ,а положительные еще не появятся. На выходе логического элемента 11 импульсов не будет и блок 8 регулировки шага уравновешивания перейдет в свое нормальное состояние. Логический элемент 10 пропустит от тактового Генератора 4 один или два импульса на реверсивный счетчик 6 и мостовая измерительная цепь 1 уравновесится нормальными нерасширенными шагами. После достижения полного равновесия на данной декаде распределитель 9 выдаст импульс на блок 7 междекадных переходов, и мост перейдет на уравновешивание по следующей младшей декаде, которое будет происходить аналогично описанному выше. Таким образом, мост будет уравновешиваться с переменной скоростью: вдали от состояния равновесия он бу. дет приближаться к равновесию более крупными шагами, а вблизи - нормальными. Это позволит увеличить быстродействие прибора почти в 2 раза. Способ уравновешивания цифровыхавтоматических экстремальных мостовпеременного тока по дискретно регулируемым параметрам, при котором пробные скачкообразные изменения соответствующего параметра мостовой измерительной цепи выбирают большимг поабсолютной величине соответствующихрабочих шагов уравновешивания и этишаги осуществляют при отсутствии положительных приращений амплитудывыходного напряжения мостовой измерительной цепи, а определение.ча т"15 ных минимумов - по уравновешивающемупараметру, и изменение направления его регулировки производят по наличию таких положительных приращений, о т л и ч а ю щ и й с я тем,20 что, с целью сокращения времени уравновешивания без снижения помехоустойчивости, величину рабочих шагов уравновешивания увеличивают при наличииотрицательных приращений амплитуды25 выходного напряжения мостовой измерительной цепи, а при отсутствииэтих приращений величину таких шаговоставляют беэ изменений.Источники информации,ЗО принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 230965, кл. С 01 й 17/10, 15.11.68.2Авторское свидетельство СССР9 748256, кл. С 01 К 17/10, 18 .07 .80