Цифровой автоматический экстремальный мост перемеит10го тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 346677 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства .4 М. Кл, 6 01 г 1/10 Заявлено 24. т/111.1970 ( 1469367/18-10) с присоединением заявки М ПриоритетОпубликовано 28.И 1.1972. БОллстснь М 23Дата опубликования описания 21 Х 111.1972 Комитет по делам зобретений и открытийри Совете Министров СССР, Фещен явитель ИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗКСТРЕМАДЬ 1 НЫЙ МОС ПЕРЕМЕИ"10 ГО ТОКА2 и полноц подклюпи через ти ц уперсивным к тактоблок пепу, при- реключс)у ревсрмост вариИзобретение относится к области электро- измерительной техники.Известен цифровой автоматический безмодуляционный эксгремальный мост переменного тока для измерения комплексных сопротивле ций, содержащий генератор синусоидального напряжения, мостовую Змерительну)о цепь, детектор равновесия, уравновешивающий элемент (реверсивцые счетчики), соединенный с мостовой измерительной цепью, триггер ревер са, вход которого подключен к детектору равновесия, а выход - к уравновешивающему элементу, и тактовый генератор, соединенный с детектором равновесия и уравновешивающим элементом. 15Недостатком этого моста является то, что нельзя развязать контуры уравновешиьания, так как движение потенциальных точек измерительной диагонали происходит только по лцшш уравновешивания, которые в общем 20 случае не ортогоцальны, Это ухл дшает динамические и метрологические характеристики безлОд лЯЦцонноГО моста, В частности, увеличивает время уравновешивания.В предлагаемом мосте осуществлена пол ная развязка контуров уравновешивания, что новышаст быстродействие ц растццряет пределы измерецця.Это возможно благодаря тому, чтоснабжен дополнительной декадой пред 0 тельноГО равновсшивания по линия развязки контуров уравновешивания, ченцой к мостовой измерительной це устройство переключения поля,рнос равлясмой дополнительным рев счетчиком, вход которого подключен гому генератору, а Выходы - через рецоса к уравновешиватощелу элеме чем вход упраглення устройства пе ни 51 цоля 1)ности подсоединен к триГГе На фцг. 1 показана блок-схема описываемого моста, содержащего измерительную цепь 1, генератор питания 2, детектор равновесия 8, )рнГГер 1)еверса 4,актовэ 1 Генератор 5, лравновешицающцй элемент 6, вспомогательный счетчик 7, дополните.ццую дскадл (цапрцлер, бескоцтактцую) 8 уравновешивания по линиям полцой развязки, подключенную к измерительной цепи через управляемый переключатель 9 полярности, и блок 10 переноса, Имплльсы с ьыхода тактового генератора 5 подаются на вход Вспомогатсльцого счетчика 7, управляющего дополнительной декадой 8 с уравновепНвациел по лц 1 шям попНой разВязкц контуров Сос Го)цшс уравновешивающего элемента 6 нс изменяется. Изменения амплитуды сигнала выхода измерительной цепи, вызВаццые переключением декады 8, анализируются детектором равновесия 3. Прц достиже50 55 60 65 нии равновесия (отсутствие отрицательных приращений в огибающей выходного сигнала измерптельнои цепи) по команде с детектора равновесия 3 блок 10 переносит состояние вспомогательного счетчика с учетом знака (знак определяется состоянием переключателя 9) в основной уравновешивающий элемент, который изменяет свое состояние на перенесенную величину. Вспомогательный счетчик 7 нрн этом сбрасывается в О. Происходит переход на уравновешивание по следующей декаде. На фиг. 1 блок распределения импульсов по декадам уравновешивающего элемента для упрощения не показан. Не показан и декадный делитель напряжения на выходе дополнительной декады 8,Поскольку предварительное уравновешивапие по декадам происходит всегда при прямом счете вспомогательного счетчика 7, то для обеспечения регулирования параметра в обе стороны вспомогательная декада 8 подключена к измерительной цепи через переключатель 9 полярности, управляемый триггером реверса 1,Перенос состояний вспомогательного счетчика 7 блоком переноса 10 может осуществляться по разному, В частности, может быть использован последовательный перенос, параллельный, при котором триггеры уравновешивающего элемента одновременно устанавливаются в соответствии с состояниями триггеров вспомогательного счетчика, и др. Но во всех случаях время переноса весьма мало по сравнению с длительностью такта уравновешивания.Возможность полной развязки контуров уравновешивания подтверждается диаграммой уравновешивания, показанной на фиг, 2, Линии уравновешивания по регулируемым параметрам р и д обозначены соответственно р, и д,. Путь движения конца вектора разбаланса Уг при уравновешивании предлагаемого безмодуляционного моста следующий.Пусть уравновешивание начинается с параметра д. В результате изменения состояния дополнительной декады конец д вектора разбаланса Уг движется по линии полной развязки и приходит в дгде сигнал (lг имеет минимальное значение, В результате переноса состояния дополнительной декады (пропорционального разбаланса по данному параметру) конец вектора Уг перемещается А. Начинается аналогичная регулировка по второму параметру р, Конец вектора К,г перемещается из 4 в дз по линии 4 - дз, перпендикулярной линиям д и после переноса - в точку равновесия С, Из диаграммы видно, что разбаланс по одному параметру не влияет на обнаружение точки равновесия по другому, т. е. осуществляется их полная развязка.На фиг. 3 показан пример практического использования предлагаемого моста для измерения параметров катушек индуктивности. Мостовая цепь 1 содержит трансформатор папряжения Трь к генераторцой обмотке пг ко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 торого подключен питаю,ций генератор 2, второй трансформатор напряжения Тр компаратор оков КТ, работающий в режиме ко роткого замыкания, объект измерения - катушку индуктивцости с потерями - .;,Р.образцовую меру 1, операционный усилитель У с образцовыми элементами РОС Обмотки т пг, т т 4, т;, гг и гг образуют индуктивные плечи моста. Обмотка пз компаратора токов КТ является выходной,Исходя из условий развязки контуров уравновешивания данной измерительной цепи, сигнал дополнительной декады 8 (декада условно показана неполной) через переключатель полярности 9 и переключатель параметра 11 подается либо в разрыв обмотки т (при уравновешивании по индуктивности), либо в компаратор токов через сопротивление Р (при уравновешивании по тангенсу угла потерь), Блок распределения импульсов по декадам уравновешивающего элемента и управления переключателем 11 для упрощения не показан.При уравновешивании импульсы с тактового генератора 5 изменяют состояние вспомогательного счетчика 7. Он вызывает срабатывание дополнительной декады 8, в результате чего изменяется число витков обмотки т 6Изменения амплитуды на выходе измерительной цепи анализируются детектором равновесия 8. Поскольку к очередному переключению декады 8 направление триггера реверса 4 уже выбрано (это задается сдвигом во времени последовательности импульсов выхода б тактового генератора 5 по отношению к импульсам выхода а), то мост идет к равновесию. По достижении равновесия по команде с детектора равновесия блок 10 переносит состояние вспомогательного счетчика 7 с учетом знака в основной уравновешивающий элемент б. Происходит изменение регулируемых элементов в измерительной цепи Вспомогательный счетчик сбрасывается при этом в О, затем реверсируется триггер реверса 4, и начинается уравновешиванпе па последующей декаде.Предмет изобретения Цифровой автоматический экстремальный мост переменного тока, содержащий генератор синусоидального напряжения, мостовую измерительную цепь, детектор равновесия, уравновешивающий элемент (реверсивные счетчики), соединенный с мостовой измерительной цепью, триггер реверса, вход которого подключен к детектору равновесия, а выход - к уравновешивающему элементу, и тактовый генератор, соединенный с детектором равновесия, отличаюигийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения пределов измерения, он снабжен дополнительной декадой предварительного уравновешивания по линиям полной развязки контуров уравновешивания, подключенной к мосто346677 Фиг. / фиг 1 вой измерительной цепи через устройство переключения полярности и управляемой дополнительным реверсивным счетчиком, вход которого подключен к тактовому генератору, а выходы - через блок переноса к уравновешивающему элементу, причем вход управления устройства переключения полярности подсоединен к триггер реверса.34667 1 тСоставитель Л. Айрапетоваедакхор С. Хейфиц Текред Т, Курилко Корректор А. Василье Заказ 2547/ 8 Изд% 0% Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5Тнографпя, пр. Сапунова