Квазимодуляционный автоматический мост переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) 01) 0 С 01 В. 17/10 ЕЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ГОС ПО ИСА 3 ОБРЕТЕНИЯ ТОЛСТ у свид М тухов а авт кое плуата 2. Техника элеений. Киев, "Нау 19-30. ских измеумка", 1979, (54) (57) КВАЗИМОДУЛЯЦИОННЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА,содержащий последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми вьмодами групп вьмодов соединен. с входами счетчика алгоритма, каждый из идентичных каналов уравновешива ния состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, . распределителя импульсов, реверсивем 1(71) Институт электродинАН Украинской ССР(56) 1. Мост переменногоматический Р 5016. Техничописание и инструкция по ного счетчика и блока индикации, а также из триггера реверса и счетчика квазимодулятора, который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствующей группы вьмодов экстремум-детектора, а первым входом - также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодулятора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы .блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом счетчика алгоритма, а выход блока ключей под" ключен к мостовой измерительной цепи, о т л и ч а ю щ и й с я т что, с целью упрощения конструкции устройства, повышения технологичности и точности измерений, в кажцый из каналов уравновешивания введены сумматор и дешифратор, при-чем первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй вход - с выходом дешнфратора, который .входами подключен соответственно к выходам счетчика квазимодулятора и счетчика алгоритма, выход сумматора соединен с входом блока ключей.11189Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров комплексных сопротивлений.Известен автоматический мост пе ременного тока, в котором уравнове"шивание производится способом регулирующих и модуляционных воздействий на измерительную цепь с временной селекцией данных воздей- О ствий 11 3.Недостатком такого моста является низкое быстродействие вследствие разнесения во времени регулирующих и модуляционных воздействий, 15Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой мост переменного тока с совмещением регулирующих и модуляционных воздействий, содержащий 20 последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, первая и вторая группы выходов которого соединены с соответствующими каналами уравнове шивания, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен с входами счетчика алго-З 0 ритма, каждый из идентичных каналов уравновешивания состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, распределителя импульсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также иэ триггера реверса и счетчика квазимодулятора,который первым и вторым входами соединен с .соответствующими выходамисоответствующей группы выходов40 экстремум-детектора, а первым входом - также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодуля тора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом счетчика алгоритма, а выход блока ключей подключен к мостовой измерительной цепи, модулятор, модуляион-, ный делитель и модуляционную меру 2,Недостатками устройства являет ся сложность конструкции, поск )пьку 55 для реализации квазимодуляторатребуется набор модуляционных .с.ер, обладающих значительными габа 1 птами 23 зи весом, сложен по структуре модуляционный делитель и модулятор, низкаятехнологичность вследствие большихгабаритов модуляционных мер идругих элементов квазимодулятора,устанавливаемых отдельно в приборе, низкая точность уравновешивания, так как аналоговое суммирование рабочего и .модуляционного воздействий вносит дополнительную погрешность в результирующее воздействие, вызванную погрешностями модуляционных мер,Цель изобретения " упрощение конструкции устройства, повышение технологичности и точности измерений.Поставленная цель достигается тем, чго .в квазимодуляционный автоматический мост переменного тока, содержащий последовательно соединенные генератор, мостовую измерительную цепь, экстремум-детектор, счетчик алгоритма и тактовый генератор, который подключен к второму входу экстремум-детектора, который первыми выходами групп выходов соединен с входами счетчика алгоритма, каждый из идентичных каналов уравновешивания состоит из блока ключей, последовательно соединенных блока связи, распределителя импульсов, реверсивного счетчика и блока индикации, а также из триггера реверса и счетчика квазимодулятора, который первым и вторым входами соединен с соответствующими выходами соответствующей группы выходов экстремум-детектора, а первым входом - также с входом триггера реверса, выход которого подключен к второму входу реверсивного счетчика и третьему входу счетчика квазимодулятора, к второму входу и выходу которого подключены соответственно входы блока связи, второй вход распределителя импульсов соединен с выходом .счетчика алгоритма, а выход блока ключей подключен к мостовой измерительной цепи, а каждый канал уравновешивания введены сумматор и дешифратор, причем первый вход сумматора соединен с выходом реверсивного счетчика, а второй вход " с выходом дешифратора, который входами подключен соответственно к выходам счетчика квазимодулятора и3 1118923 4счетчика алгоритма, выход сумматорасоединен с входом блока ключей.На чертеже приведена блок-схемаквазимодуляционного автоматического моста переменного тока. 5Устройство содержит генератор 1,мостовую измерительную цепь 2, экстремум-детектор 3, к второму входукоторого подключен тактовый генератор 4. Выходы первой и второй 10групп выходов экстремум-детектора 3соединены соответственно с входамипервого и второго идентичных каналов 5 и б уравновешивания,а первыевыходы групп выходов экстремум-детектора 3 соединены с входами счетчика 7 алгоритма.Каждый канал уравновешивания(например 5) состоит из последовательно соединенных блока 8 связи, 20распределителя 9 импульсов, реверсивного счетчика 10, сумматора 11,блока 12 ключей, а также из счетчика 13 квазимодулятора, триггера 14реверса, дешифратора 15 и блока 1 б 25индикации, причем первый и второйвходы счетчика 13 квазимодуляторасоединены с соответствующими выходами соответствующей группы выходов экстремум-детектора 3, а первый З 0вход также соединен с входом триггера 14 реверса, выход которого соединен с вторым входом реверсивногосчетчика 10 и третьим входом счетчйка13 квазимодулятора, к второму входуи выходу которого подключены соответствующие входы блока 8 связи, а квыходу также подключен и вход дешифратора 15, второй вход которого ивторой вход распределителя 9 импульсов соединены с выходом счетчика 7алгоритма, выход дешифратора 15 подключен к второму входу сумматора 11,к первому входу которого подключенвход блока 1 б .индикации, выход блока 12 ключей подключен к мостовойизмерительной цепи 2. 40 45 50 55 Уравновешивание устройства осуществляется следующим образом.Регулирующее воздействие на мостовую измерительную цепь осуществляется коммутацией секций регулируемых плеч мостовой измерительной цепи 2 посредством блоков 12 ключей; Рас-. смотрим работу одного канала 5 уравновешивания, поскольку работа канала 6 аналогична. Блок 12 ключей управляется выходным кодом сумматора 11. Данный код однозначно связан с кодом реверсивного счетчика 10 и счетчика 13 квазимодулятора. Код реверсивного счетчика 10 поступает а вход сумматора 11 непосредственно. Счетчик 13 квазимодулятора представляет собой счетчик с тремя состояниями, кодируемыми как (-1), 0; (+1) квази- модулятора. Переход из состояния (+1) в (-1) и наоборот возможны только через состояние О, которое устанавливается путем подачи импульса на первый вход счетчика 13 квазимодулятора. Соответственно указанным состоянием дешифратор 15 формирует на своем выходе дополнительный код, нули, прямой код одного шага уравновешивания, которыми ведется урав- . новешивание в данный момент, что определяется состоянием счетчика 7 алгоритма. Выход дешифратора 15 подключен к второму входу сумматора 11, на выходе которого возможны комбинации: Р(шаг); Р Р+1(шаг), где Р - код реверсивного счетчика 10 (прибавление к коду Р дополнительного кода единицы шага уравновешивания равнозначно вычитанию иэ Р единицы) Таким образом, регулирующее воздействие на мостовую измерительную цепь 2 в каждом такте уравновешивания определяется суммой рабочего и модуляционного воздействий. Пусть в результате очередного шага уравновешивания экстремум-детектор 3 зафиксировал отрицательное приращение выходного сигнала мостовой измерительной цепи 2. При этом на его втором выходе в первой группе выходов формируется импульс, поступающий на входы счетчика 13 квазимодулятора и блока 8 связи. Если счетчик 13 квази- модулятора бып в состоянии О, он переводится в одно из крайних состояний, что определяется состоянием триггера 14 реверса. Если же счетчик 13 квазимодулятора бып в крайнем состоянии, тогда импульс экстремум-детектора 3 через блок 8 связи поступает на реверсивный счетчик 10 и производит изменение числа в нем на единицу шага уравновешиванияВеличину шага формирует распределитель 9 импульса на ос1118923, новании состояния счетчика 7 алгоритма путем посылки данного импульса на входы определенных групп разрядов (например, декад) реверсивного счетчика 10. Таким образом, во время уравновешивания воздействие на мостовую измерительную цепь определяется суммой рабочего и модуляционного воздействий без их временной селекции.Положительное приращение сигнала мостовой измерительной цепи 2 в результате очередного шага уравновешивания (за исключением первого) сигнализирует о переходе через точку равновесия на один шаг в данном направлении. Экстремум-детектор 3 формирует импульс на первом выходе первой группы выходов, который устанавливает счетчик 13 квазимодулятора в нулевое состояние и опрокидывает триггер 14 реверса. При этом регулирующее воздействие на мостовую измерительную цепь 2 определяется кодом реверсивного счетчика 10, который соответствует равновесному значению по данной группе разрядов. При дальнейших шагах по данному параметру происходит суммирование полученного равновесного значения с модуляционным, при этом состояние реверсивного счетчика 10 неизменяется, чем достигается устойчивость отсчета параметра. Исключение составляет положительное приращение в.результате первого шага уравновешивания на группе разрядов реверсивного счетчика 10. Счетчик 7 алгоритма блокирует фиксацию равновесия по данной группе разрядов в течение нескольких первых тактов урав новешивания. Тогда после первого шага происходит опрокидывание триггера реверса и последующие шаги осуществляются в сторону равновесия. После фиксации равновесия по обоим параметрам, которые регулируются поочередно, счетчик алгоритма переключается в следующее состояние и производится уравновешивание по младшей группе разрядов реверсивного счетчика 10. Работа каналов уравновешивания тактируется тактовым генератором 4. Таким образом, упрощение конструкции устройства достигается путем синтеза кваэимодулятора надискретных элементах; которые легкореализуются интегральными схемами,что позволяет также повысить технологичность устройства. В данном устройстве каналы уравновешивания содержат. только цифровые элементы,что позволяет реализовать их припомощи микропроцессора, тем самымснижая аппаратурные затраты и повышая надежность прибора. Данноеустройство обладает более высокойточностью уравновешивания, посколькуотсутствуют дополнительные погреш ности, обусловленные погрешностямимодулятора и модуляционных мер.1118923 Составитель В. СеменчукТехред И.Асталош Корректор А. Обруча Редакт ыбченко аказ 7445/32 ое 1130 ктнан,4 Филиал ППП "Па од, ул г. Тираз 710Государственнелам изобретеносква, Ж, Р о коми и отушская Подпис та СССР ытий б., д.