Измерительный мост

(53) УДК, 621.317, .733(088.8) Опубликовано 28. 02. 83. Бюллетень М 8 Дата опубликования описания 28.02.83 в аелзк кзобретекМ к апрытий72) Авторы изобретен А., И. Зражевский и И. етрашень ектор Всесоюзно ского и научнота гидропроект На но-исследовательский на проектно-изыскате едовательского инстиим, С, Я. Жука 7 ) Заявитель 4) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИОСТ 1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в измерительных мостах, предназначенных для электрических из; мерений неэлектрических величин.5По основному авт.св.932413 известно измерительное устройство, содержащее мост, одна из диагоналей которого подключена к дифференциальо ному усилителю, а другая - к генератору синусоидальных колебаний, последовательно соединенные активный полосовой Фильтр, управляемый дели/тель напряжения, усилитель-повториы тель, Фазочувствительный детектор, фильтр низких частот и регистрирующий прибор, причем вход активного полосового фильтра соединен с выходом.диф ференциального усилителя, управляющий 2 о вход фазочувствительного детектора подключен к выходу генератора, а управляющий вход делителя напряженияк блоку выделения управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом генератораНедостатком известного измерительного моста является сложность настрой ки его по реактивной при активных сопротивлениях мостовой схемыили по активной составляющим 1,при реактивных сопротивлениях мостовой схемы).Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в измерительный мост, содержащий мостовую схему, одна из диагоналей которой подключена к генератору си" нусоидальных колебаний, а другая - к дифференциальному усилителю, и последовательно соединенные фазочувствительный детектор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора, фильтр низких частот регистрирующий прибор, блок выделения управляющего сигнала и последовательно соединенные активный полосовой фильтр, управляемый делитель напря"00925 55 310жения и усилитель-повторитель, приэтом вход активного полосового фильтра подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход усилителяповторителя - к входу фазочвстви"тельного детектора, вход блока выде"ления управляющего сигнала, выпал"ненного в виде последовательно сое"диненных двухполупериодного детектора и стабилитронного ограничителясоединен,с выходом генератора синусоидальных колебаний, а выход блокавыделения управляющего сигнала подключен к управляющему входу делителя напряжения, введены блок задержки импульсов и последовательно соединенные электронный ключ, детекторабсолютного сигнала, усилитель с нелинейной характеристикой и индикатор,причем сигнальный вход электронногоключа подключен к выходу активногополосового фильтра, а его управляющий вход подключен к выходу блоказадержки импульсов, вход которогоподключен к выходу блока выделенияуправляющего сигнала,На фиг, 1 представлена блок-схема измерительного моста; на фиг.2диаграммы выходных напряжений в различных точках схемы. Измерительный мост содержит генератор 1 синусоидальных колебаний,1,1,чсоединенный с одной из диагоналеймоста 2, другая диагональ которогоподключена к дифференциальному усилителю 3, к выходу которого подсоединены последовательно соединенныеактивный полосовой фильтр 4, управляемый делитель 5 напряжения; усилитель-повторитель 6, фаэочувствительный детектор 7, фильтр 8 низких частот и регистрирующий прибор 9. Управляющий вход делителя 5 напряженияподключен к блоку 1 О выделения управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом генератора 1, Управляющий вход фазочувствительного детектораподключен к выходу генера. тора 1, К выходу активного полосового фильтра 4 подключены последовательно соединенные электронный ключ11, детектор 12 абсолютного сигнала,.усилитель 13 с нелинейной характеристикой и индикатор 14. Управляющийвход электронного ключа 11 подсоединен к выходу блока 15 задержки импульсов, вход которого подключен к вы 15 25 30 35 40 45 50 ходу блока 10 выделения управляющего сигнала. Измерительный мост работает следую щим образом ( фиг,2 ). Напряжение разбаланса моста 2 усиливается дифференциальным усилителем 3, который подавляет синфазные помехи, и поступает на активный полосовой фильтр 4 (средняя частота пропускания фильтра равна частоте колебаний генератора ), который улучшает отношение сигнал/шум. Блок 10 выделения управляющего сигнала выдает импульсы, длительность которых равна ЬТ, причем дТ(- Т, где Т " период колебаний синусоидального напряжения генератора 1, Благодрая этому на дальнейшие каскады измерительного моста поступают импульсы напряжения полезного сигнала 1 51 пы 1 длительностью ЬТ, в то время как паразитный сигнал Б СОэм 1, возникающий из-за рекактивного раэбаланса (при мостовой схеме из активных резисторов ), в эти промежутки времени практически равен нулю.Настройка измерительного моста ( без элементов 11-15 ) при разбалансе по реактивной составляющей производится элементами балансировки по активной и реактивной составляющим моста 2 ( не показаны ) путем последовательного приближения к тому, чтобы показания регистрирующего прибора 9 были бы равными нулю при небольших изменениях органов балансировки по реактивной составляющей. Этот процесс занимает много времени, так как приходится многократно пользоваться органами балансировки по активной и реактивной составляющим. Это обусловлено тем, что в схеме измерительного моста непосредственно величина реактивного разбаланса не изменяется. Для упрощения настройки измерительного моста в него введен дополнительный канал измерения реактивной составляющей, принцип работы которого аналогичен принципу работы основного канала измерения активного разбаланса, однако сам дополнительный канал собран по упрощенной схеме. Дополнительный канал работает следующим образом.Выходной импульсный сигнал блока 10 выделения управляющего сигнала поступает на вход блока 15 задержки импульсов, время задержки которого вы% 10009 бирается равным 1/4 Т, где Т - период колебаний синусоидального напряжения генератора 1. Вследствие этого на вход детектора 12 сигнал поступает в промежутки времени ДТ, ког- ю да паразитный сигнал, возникающий иэ"за разбаланса по реактивной составляющей, имеет максимальное зна" чение, Сигнал с выхода детектора 12 поступает на усилитель с нелинейной В характеристикои 1,например логарифмической ), который позволяет устранить нелинейность индикатора 14, в качестве которого наиболее целесооб" разно испольэовать светодиод. В слу ф чае использования обычного стрелоч" ного прибора применение усилителя с нелинейной характеристикой уменьшает динамический диапазон сигналов поступающих на вход индикатора 14, 26 благодаря чему нет необходимости в регулировке его чувствительности несколько диапазонов ). Усилитель 13 с нелинейной характеристикой и индикатор 14 выполняет функцию нуль-инди- И катора.При использовании изобретения значительно упрощается настройка измерительного моста и сокращается вре 25 4мя, затрачиваемое на настройку. Крометого, индикатор 14 позволяет быстрообнаружить нарушение балансировки пореактивной составляющей в процесседлительной работы измерительногомоста.Формула изобретенияИзмерительный мост по авт,св.11 932413, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блокзадержки импульсов и последователь"но соединенные электронный ключ,детектор абсолютного сигнала, уси"литель с нелинейной характеристикой и индикатор, причем сигнальныйвход электронного ключа подключенк выходу активного полосовго фильтра,а его управляющий вход подключен квыходу блока задержки импульсов, входкоторого подключен к выходу блокавыделения управляоцего сигнала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 932413, кл. С 01 К 17/10, 28.04.81