Мостовое измерительное устройство

) Изобретен физических ельны ью из е рас к изм тока, Це уменьшен гии от и ния. Для чн того ть б овокупнмых элек 14 зад ржк ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Г, И. Передельский(56) Авторское свидетельство СССР В 1150556, кл. С 01 К 17,О,985.Груздев С. В. и др. Импульсная теэометрия. М.: Эн ргия, 1976, с. 2. 2СТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТие относится к иэмеревеличин, в частности м мостам переменного обретения является хода электрической энерка постоянного напряжев устройство введена локов из двух управляех ключей 15, 16, элемени трех переключателей1567985 17- 19. Вход элемента 14 задержки и управляющий вход первого электронного ключа 15 соединены с первым выходом блока 7 синхронизации, а с вторым его выходом - управляющий вход второго5 электронного ключа 16. Выход элемента 14 задержки соединен с входом второго переключателя 17, а выходы последнего - с входами формирователей 2-4 им пульсных сигналов с изменением напряжения по закону степенных функций, Входы электронных управляемых ключей 15, 16 соединены с двумя клеммами для подключения источника 20 двух постоянных напряжений, а выходы - соответИзобретение относится к информационно-измерительной технике, промыл. ленной электронике и может быть использовано для измерения параметров 25 объектов с двухполюсной схемой замещения, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включаемых в мостовую цепь.Цель изобретения - снижение рас хода электрической энергии эа счет отключения ее от источников питания блоков в паузе между формируемыми импульсами.На чертеже представлена функциональная схема мостового измерительного устройства.Генератор 1 питающих импульсов сигналов содержит требующееся по числу измер емых параметров количество фор мирователей 2, 3 и 4 импульсных сиг, налов с изменением напряжения По закону степенных функций: прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратич - ных. Выходы их через переключатель 5 45 подключены к усилителю 6 мощности. Выход последнего является первым выходом генератора 1 . В него также входит блок 7 синхронизации, два вькода которого образуют второй и третий вы 50 ходы генератора 1. Два вывода питания усилителя 6 мощности образуют первый и второй входы генератора 1, Третий, четвертьй и пятый входы генератора1 образуют первые выводы питания формирователей 2, 3, 4 импульсов, а шестой, седьмой и восьмой входы - вторые выводы питания этик формирователей. Входы формирователей 2, 3, 4 имственно с входами третьего и четвертого переключателей 18, 19 и с выводами питания элемента 14 задержки,формирователя 13 управляющих импульсов, усилителя р мощности и усилителя9. Выходы третьего и четвертого пере -ключателей 18, 19 соединены с выводами питания формирователей 2-4 импульсных сигналов с изменением напряженияпо закону степенных функций. В паремежду импульсами практически не потребляется электрическая энергия элементом задержки, формирователями,усилителями и электрическим мостомот источников питания, 1 ил. пульсов образуют девятый, десятый иодиннадцатый входы генератора 1. Двавывода питания блока 7 синхронизацииобразуют двенадцатый и тринадцатыйвходы генератора 1. Последовательнодруг с другом соединены генератор 1(его первый выход), электрическиймост 8, усилитель 9, детектор 10 равновесия, запоминающий конденсатор 11,включенный между выходом детектораравновесия и заземленной шиной, и индикатор 12 равновесия, Второй выходгенератора 1 соединен с входами формирователя 13 управляющих импульсов,элемента 14 задержки и управлякщимвходом первого управляемого электронного клича 15. Управляющий вход второго управляемого электронного ключа16 соединен с третьим выходом генератора 1. Вькод формирователя 13 управляющих импульсов подключен к управляющему входу детектора 10 равновесия.Выход элемента 14 задержки через переключатель 17 подключен к девятому,десятому и одиннадцатому входам генератора 1. Выход электронного ключа 15соединен с переключателем 18, г первым входом генератора 1 и с выводамипитания формирователя управляющих импульсов 13, элемента задержки 14 иусилителя 9. Выход электронного ключа 16 соединен с переключателем 19,со вторьи входом генератора 1 и совторыми выводами питания формирователя управляющих импульсов 13, элемента задержки 14 и усилителя 9. Выходьпереключателя 18 соединены с третьим,четвертым и пятым входами генератора1 567985 10 1, а переключателя 19 - с шестым,седьмым и восьмым входами его, Двеклеммы для подключения двух источников постоянного напряжения с общей5заземленной шиной 20 соединены с электронными кличами 15 и 16 и с входамидвенадцать и тринадцать генератора 1.Устройство работает следующим об -разом,В исходном состоянии ключи 15, 16разомкнуты, в паузе между импульсамитранзисторы в блоке 7 синхронизациизакрыты и устройство практически непотребляет электрическуи энергии отисточника питания, Потребляемая энер.гия в паузе между импульсами определяется токами утечки и является пре -небрежимо малой, Переключатели 5,17, 18 и 19 находятся в первом поло Сженин, когда к входу усилителя 6 мощности подключен выход формирователя2 последовательности прямоугольныхимпульсов. Выводы питания этого Фор -мирователя подкличены к электронным 25кличам 5 и 16, а вход - к выходуэлемента 14 задержки. Блок 7 синхронизации Формирует прямоугольные импульсы длительностью с= й+ с + тгде С - длительность переходного3 Спроцесса в устройстве после подачипитающих напряжений; С, - длительность импульсов генератора; Г - длительность стадии восстановления, определяющейся в основном длительностьюсброса интеграторов в генераторе 1.Во время действия импульса синхронизации клочи 15 и 16 замкнуты, и насоответствующие блоки подаются питающие напряжения . Импульсами синхрони-4 Озации запускаются фо;.мирователь 13 иэлемент 14. Длительность времени задержки элемента 14 равнаПо истечении его сигнал с злемен га 14 запускает формирователь 2 прямоугольных 45импульсов. Длительность времени задержки формирователя управляющих импульсов равна йп + Сп, , гдеп максф П максмаксимальная длительность переходногопроцесса в электрическом мосте 8, Поокончании его сигнал с формирователя1 3 поступает на детектор 1 О равновесия,который в течение длительности его(почти до окончания длительности импульса генератора) пропускает усиленое напряжение неравновесия мостовойцели на запоминаищий конденсатор 11и микроамперметр индикатора 12 равно.весия, После окончания длительности импульса синхронизации кличи 15 и 16 размыкаются и перестает потребляться энергия с источника постоянных напряжений. При такой работе, если электрический мост 8 не уравновешен, имеется соответствующее показание микро- амперметра индикатора 12 равновесияРегулировкой значения первого уравновешивающего параметра электрического моста 8 уравновешивают мост, что соответствует нулевому показанию микро- амперметра индикатора 12 равновесия.После этого осуществляют переключение, в результате переключатели 5, 17, 18, 19 подключают к входу усилителя 6 мощности выход формирователя 3 линейно изменяющихся импульсов. Выводы питания его подключаются к элект-. роннь 1 м кличам 15 и 16, а вход - к выходу элемента 14 задержки. Все процессы в устройстве протекают в полной аналогии с описанными процессами, только на электрический мост 8 подается с генератора. последовательность импульсов линейно изменяющегося напряжения В результате регулировкой значения второго уравновешивающего параметра уравновешиваем мост по втсрому параметру.Далее реализуем третье переключение и переключатели 5, 17, 18 и 19 ко входу усилителя 6 мощности подкл" чают Формирователь 4 квадратичных и пульсов, к выводам питания последнего - электронные кличи 15 и 16 и к входу - выход элемента 14 задержки. Процессы в устройстве протекают аналогично описанным, только на электр ческий мост Я подается с генератора последовательность квадрати ных импульсов, После окончания импульса фор - мирователя 4 квадратичных импульсов емкость интегратора в генераторе ра.- ряжается в течение длительности ста - дии восстановленияПо числу измеряемых параметров объ екта измерения осуществляют переключение переклочателей. Все процессы и приемы в работе устройства повторяются, После уравновешивания электрического моста 8 по всем параметрам (полное уравновешивание моста) берется отсчет искомых параметров по условиям равновесия моста и по значениям . уравновешивающих параметров.Таким образом, мостовое измерительное устройство по сравнению с прстотипом позволяет экономно расходо1567985 Составитель В. СеменчукРедактор М, Келемен Техред М.Ходанич Корректор Т. Палий Тираж 551 Подписное Заказ 1320 ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 45Производственно-издательский комбиат "атеит" .,Умгор , п" глрина, 101 вать электрическую энергию от источника питания, потребление энергииуменьшается в 0 раз, где 0 = Т/С,скважность импульсного процесса,Т " период повторения импульсов блока 7 синхронизации. Время хранениярадиоэлектронных компонентов заметнопревышает гарантированный срок эксплуатации их, поэтому у рассматриваемого измерителя улучшаются такие показатели, как надежность и срок службы, Малое потребление энергии и соответственно средней мощности открывает возможность для дальнейшей микроминиатюризации радиоэлектронных блоков измерителя,Фо рмула изобретениячостовое измерительное устройство, содержащее клеммы для подключения источника двух постоянных напряжений с общей заземленной ниной для питания электронных каскадов, формирователь управляющих импульсов и последователь -25 но сс и- ниье электрический мост, усилитель, детектор равновесия и инатор равновесия, запоминающий конденсатор, включенный между вьмодом де е ра равновесия и заземпенной шиге.:."атор включающий в себя .ичрочиэации, формирователи импульсов:;.снением напряжения в течение их дгательности по закону степенных функций, подключенные через первый переключатель к усилителю мощности, выход ото;-,о-, образует первый выход генег а, два выхода блока синхронизаи: ;.бразуют второй и третий выходя;не;гтора, два вывода питания уси.". г д мощности образуют первый и вт:.р.,х дь; генератора, третий, четверт", ;.- тьь гх д, генератора образуют г. .ые . ць 1 питания формирователей-, а шестой, седьмой и вос й 4,входы - вторые выводы питания формирователей импульсов, входы формирователей импульсов образуют девятый, десятый и одиннадцатый входы генератора, два вывода питания блока синхрони - зации образуют двенадцатый и тринадцатый входы генератора, первый выход генератора соединен с входом электрического моста, второй выход генератора соединен с входом формирователя управляющих импульсов, выход которого соединен с управляющим входом детекто" ра равновесия, двенадцатый и тринадцатый входы генератора соединены с клеммами для подключения источника двух постоянйых напряжений, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения расхода электрической энергии, в него введены два управляемых электронных ключа, элемент задержки и три переключателя, управляющий вход первого управляемого электронного клю-. ча и вход элемента задержки соединены с вторым выходом генератора, управля-. кщий вход второго ур.вляемого электронного ключа соединен с третьим выход. генератора вьм: . элемента задержки соединен с входом второго переключателя выходы кот. ого соедине. с девяи, де ятыи н диннадцатым входами генератора, входы управляемых электронных ключей соединены с клеммами для подключения источника двух постоянньм напряжений, а выходы - соответственно с входами третьего и четвертого переключателей, с выводами питания элемента эадерхки, формирователя гнравляющих импульсов", усилителя и с, первым и вторым входами генератора, выходы третьего переклю.;.:дин . -с ".ьич, четвертым ;вход,. ге е,,"г, а выходы