Способ автоматического уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока

Союз СоветскихСоциалистичвсникРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 894580(51)М. Кл,(22) Заявлено 05,05,80 (21) 2920479/18-23 с присоединением заявки,рй 6 01 К 177 О Веударствсевй кемнтет СССР дв делам изабретенкйн открытий(23) Приоритет Опубликовано 30,12,81, Бвллететть М 48 Дата опубликования описания 30. 12. 81(7) Заявитель Институт электродинамик инско 54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЦИФРОВЬИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ МОСТОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОИзобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано при построении систем автоматического уравновешивания быстродействующих цифровых экстремальных мостов переменного тока.Известен способ уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока, заключающийся в том, что величина регулирующего воздействия равна сразу нескольким шагам уравновешивания, причем большему нарушению равновесия соответствует большее регулирующее воздействие.Известный способ уравновешивания основан на моделировании амплитуды сигнала неравновесия моста переменного тока некоторой упрощенной аппроксимирующей зависимостью и последующем предсказании (экстраполяции) величины неравновесия по уравновешиваемому параметру. Для выработки регулирующих воздействий при этом используют не только знак, но и величину модуляционного приращения сигнала неравновесия, а также амплитуду самого сигнала неравновесия, Благодаря увеличению регулирующих воздействий при их формировании экстраполяционным способом сокращается число тактов уравновешивания, следовательно, повышается быстродействие мостов).1 .Точность формирования регулирующих воздействий при экстраполяционном способе уравновешивания зависит от степени приближения аппроксимирующей зависимости к реальной функции, В известном способе уравновешивания это приближение таково, что методическая погрешность оценки степени неравновесия может достигать 2-3 шагов уравновешивания при исходном неравновесии в 10 шагов (одна декада), Поэтому для доуравновешивания моста на данной декаде выделяют дополнительный такт уравновешивания. Таким образом, ограниченная точностьформиронгния регулирующих воздействий согла"-; известному экстраполяционно му спс с"у у,:авнонешивания принципиально ограничивает быстродействие мостов переменного тока. 5Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяэкстраполяционный способ автоматического уравновешивания цифровых квазиэкстремальных мостов переменного отока, при котором модулируют регулируемый параметр, детектируют сигнал неравновесия моста до и после модуляции, по знаку модуляционного приращения определяют направление регулирования 121,Цель изобретения - повышение быстродействия автоматического уравновешивания цифрового экстремального мостапеременного тока с ортогональными линиями уравновешивания за счет ликвидации методической погрешности формирования регулирующих воздействий.Поставленная цель достигается тем,что в способе автоматического уравно- д 5вешинания цифровых экстремальных мостов переменного тока с ортогональнымилиниями уравновешивания, при котороммодулируют регулируемый параметр, детектируют сигнал неравновесия мостадо и после модуляции, по знаку модуляционного приращения определяют направление регулирования, полученный после детектирования сигнал возводят вквадрат, измеряют модуляционное прира 35щение квадрата продетектированногосигнала и изменяют регулируемый параметр на величину, пропорциональнуюэтому приращению.На фиг. 1 изображена векторная4 Одиаграмма напряжений измерительнойцепи циФрового моцуляционного экстремального моста с ортогональными линиями уравновешивания; на фиг. 2блок-схема цифрового экстремального45моста переменного тока. Способ осуществляется следующим образом.Поскольку линии уравновешивания50 моста ортогональны, то из прямоугольного треугольника дсд (фиг. 1) следуетдс =(3(3 +д "С", (1)55те,После модуляции, например, параметраи модуль напряжения неравновесияудовлетворяет равенству01 = (р ЬР) + Г)б(дЯ+%о)1где О и О - напряжения неравновесия, возникающие принарушении равновесиятолько по параметру рлибо только по параметру с соответственно;5 и 5 - чувствительности мостовой цепи;Ар илс - величины нарушенияравновесия по параметрам р и ц;Ь(Ор - приращение модуля сигнала неравновесия моста, обусловленное модуляцией Ь Ор по периметРУ РИз уравнений (2) и (3) непосредственно следует, что искомая величина нарушения равновесия по параметру ц определяется равенствомд)- г - = - д(4)2 ЬСО 2гдето( Н) =/О /-/О / - модуляционноеС)приращение квадрата амплитуды сигнала равновесия,Разделив обе части равенства (4) на величину единичного шага уравновешивания р,б 1 выразим неравновесие количеством дискретных шагов МИ /т-- Ь,Ь(О )-/ )Ш Ьо ш фАналогичное выражение может быть получено для определения степени неравновесия по второму ортогональному параметру йр.Ьг) мр др др р д(ОР) ) б) ) щ р ошгде Ь (О) =(О ) О - модуляционноеР Рприращение квадрата амплитуды сигнала неравновесия при модуляции моста по параметру р,з формул (5) и (6) следует, что неравновесие моста с ортогональными линиями уравновешивания по каждому из регулируемых параметрон пропорционально приращению квадрата амп894580 8Жми линиями уравновешивания,.при котором модулируют регулируемый пара"метр, детектируют сигнал неравновесия моста до и после модуляции, познаку модуляционного приращения определяют направление регулирования,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения быстродействия, полученный после детектирования сиг 10 нал возводят в квадрат, измеряют модуляционное приращение квадрата про-.детектированного сигнала и изменяютрегулируемый параметр на величину,пропорциональную этому приращению. недостаточной точности описаннойпроцедуры она может быть повторена,По окончании уравновешивания мостацифровое значение выходного кода реверсивного счетчика 7 равно измеряемому параметру комплексного сопротивления,Использование способа автоматического уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока позволяет повысить быстродействие этихприборов примерно в 4 раза по сравнению с известными наиболее быстродействующими приборами прн сохранении нх точности. ВН КИПИ Ти аж 7 Заказ 1147Подписное Формула изобретения Способ автоматического уравновешивания цифровых экстремальных мос" тов переменного тока с ортогональны 211 11Филиал ППП " Патентг, Ужгород , ул , Проек тн Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1Авторское свидетельство СССР У 756301, кл. С 01 й 17/О, 1978. рр 2. Авторское свидетельство СССР Р 313163, кл, О 01 В 1710, 1970