Способ автоматического уравновешивания нулевых измерительных схем переменного тока

Союз Советскнх Соцналнстнческнк РвслублнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11729517(22) Заявлено 0704,75 (21) 2121900/18-21с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Опубликовано 2.50480. Бюллетень Йо 15Дата опубликования описания 280480 6 01 В 17/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ НУЛЕВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СХЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при построении цифровыхавтоматических мостов переменного тока и является усовершенствованиемизвестного способа автоматическогоуравновешивания нулевых измерительных схем,Известен способ автоматическогоуравновешивания нулевых измерительных схем переменного тока, в которомв качестве уравновешивающих .,органовиспользуют нереверсивные многоразрядные цепочки образцовых элеметов 11),По этому способу последние переключают по методу взвешивания по знакам сигналов, сформированных фазочувствительными нуль-органами, При соответствии знаков сигналов на выходах нуль-органов знакам отклонения 20регулируемых параметров от состояния равновесия элементы цепочек обоих уравновешивающих органов переключают одновременно, а при нарушениисоответствия указанных знаков для од ного из параметров (в зоне ошибок)переключают только элементы цепочектого уравновешивающего органа, длякоторого соответствие знаков сохраняется. 30 Недостаток известного способа состоит в том, что он не позволяет сократить число тактов уравновешиванияпри коммутации в зоне ошибок по одному из параметров, Вследствие этогообщее число тактов уравновешивания Нопределяется условием таи ) Ищ,где та и п - число элементов регулируемых цепочек, причем щ )п.Цель изобретения - уменьшение времени уравновешивания,Это достигается тем, что в способе автоматического уран новешив ания нулевых измерительных схем переменного тока по авт.св, 9175125, после коммутации одного из параметров в зоне несоответствия знаков сигналов на выходах нуль-органов знаком отклонения регулируемых параметров от состояния равновесия (в зоне ошибок) по второму параметру, второй параметр начинают коммутировать с веса, определяемого номером очередного некоммутированного веса по первому параметру, если после последней коммутации первого параметра по второму параметру вышли из укаэанной зоны со знаком, соответствующим знаку недобаланса, в случае выхода из указанной эоны со злаком перегде ЯЧ, Бр - чувствительность измерительной схемы к изменению параметровЧ и Р.Предположим, что элементы цепочекр и Ч пронумерованы, причем элементам,имеющим одинаковые весовые коэффициенты, соответствуют одинаковые номера. Рассмотрим процесс уравновешива"ния по предлагаемому способу.Предположим, что в результатевключения весов рз и Чз конец вектора напряжения разбаланса попал в зону 2, где производится коммутациятолько параметра р,При этом возможны следующие случаи;конец вектора напряжения разбаланса попал в точку С уконец вектора напряжения разбалан"са папал в точку Й,Покажем, что для указанных случаев при уравновешивании по предлагаемому способу сокращается число тактов при коммутации в зоне ошибок .В результате коммутации весов рз,Че несбалансированная составляющаяпо параметру Ч в точке С оказаласьравной по величине отрезку оЧ.,Очевидно, что в формировании отрезка оЧ принимают участие элементыс весовыми коэффициентами, отвечающими условию: ЯЧфЧ 3 (оЧ,Если элементы Ч таковы, чтоБЧ Ч 3 )оЧ, то они не могут участвовать в компенсации оЧ, так как приих подключении возникнет перебаланспо параметру Ч. Из масштабных соотношений между регулируемыми парамет-рами следует, чтоЯЧЧ 3 ) Яр р 3)с, оЧ:се)с Таким образом, если в зоне (2)коммутируемыми весами были весарр,р;, а следующий 45 с +ааввес р вывел конец напряжения раз-баланса в одну из зон 6,3,7, коммутацию по Ч следует начать с веса Ч,;,Включенный ранее вес Ч , приведшийк недобалансу по Ч, надо оставить.При этом число тактов коммутациидля рассмотренного случая по сравнению с известным способом уменьшилосьна 1, т.е, на число весовкоммутированных в зоне ошибок.Рассмотрим случай, когда в результате включениЯ Рз, Ч мы попали вточку 6. После вйхода иэ зоны коммутации по параметру р в зону коммутации Ч принимается решение сбросить р) вес ЧПредлагаемый способ позволяет определить по коммутированным весам рв зоне 2, какие веса по Ч следуетподключать вместо сброшенного веса 65 Чбаланса по второму параметру послед ний включенный вес по этому параметру сбрасывают и включают последующие его веса, соответствующие коммутированным весам по первому параметру.На фиг, 1 представлена топографическая диаграмма, поясняющая особенности предложенного способа; на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего способ,На фиг. 1 р р" - Ч Ч" - линии уравновешивания по параметрам р и Ч;1, 2, 3, 4 - зоны ошибок по одному из параметров; 5, 6, 7, В - зоны од- . новременной коммутации параметров Ь - Ь", а - ац - линии, характеризующие соотношение масштабов регулирующих воздействий, определяемое углом с, Под масштабом регулирующих воздействий понимается величина разбаланса по соответствующему параметру на единицу дискретности регулируюУа Яащего органа (:дМ -- - -- К,р Бр откудаБЧ,ЧЭ Ч е )с, Яр рЗ Че (1) Таким образом, если веса р 3удовлетворяют условию (1), то соответствующие им веса Ч 3 можно обойти,не коммутируя их.Если при коммутации параметра рнапряжение разбаланса по р, уменьшаясь, будет оставаться больше величины Че, т.е. будет выполняться неравенстводцр 3 1 - Яр.р 3 )Че, (2)где 0 р- напряжение разбаланса30по параметру р послекоммутации р-го элемента, то вес р такжене используется для компенсации Че, а следова 15 тельно, аналогичный емувес Ч 3 можно обойти, некоммутируя его,Наибольший вес р 3, определяющийнаибольший вес Ч 3, который еще можетпринять участие в формировании оЧ,будет равенБР Р 3 = Че, р 3 Че . (3)яПрямая . С , на топографическойдиаграмме проведена так, что точка й,25 лежащая на этой прямой, является концом отрезка ей = Че, т.е, эта прямаясоответствует границе максимальныхзначений параметра р, отвечающих условию (3) и определяющих вес Ч, который еще может участвовать в форми-,ровании оЧ. Если угол ф, характеризующий фазовую нестабильность нульорганов и обуславливающий зону ошибок по Ч , выбрать так, чтобы он не-6 орф35 превышал величины-- , то любойвес р), при подключении которого мыпопадаем в зону коммутации по Ч, будет отвечать одному из условий(1) - (2), а, следовательно, соответ 4 О ствующий ему вес по Ч можно обойти,не коммутируя его.Чтобы сбалансировать схему по параметру Ч, следует вместо веса Чподключить веса, которые по величинебыли бы меньше веса Ч на величинуотрезка ои,Если после сброса Ч были бы подЬключены все оставшиеся веса по Ч,то в сумме они были бы равны Ч сточностью до единицы младшей декады,т.е. е Чь2". Ч + ед.мл.разряда (4) ф 1 10 Поэтому, если коммутированные в зоне 2 веса р таковы, что выполняется условие Яр р 1ге, то соответст вующие им веса по Ч 1 должны быть включены, Точно также и при выполнении условия 61)р- Яр.р 1ге соответствующие весам р должны быть оставлены включенными. 20Таким образом, если после коммутации весов р,1,рь конец вектора СР вышел иэ зоны коммутации только параметра р коммутация параметра Чначинается .как и в первом случае с веса Ч ,1 . Вес Ч сбрасывается и одновременно должны быть подключены веса Чэ,1Ч.Ошибка при перебалансе исключается также, как и в случае недобаланса, З 0 если нестабильности фазы нуль-органа меныае величины ф. Приведенные рассуждения справедливы и в случае коммутации в зоне ошибок по параметру р,При этом, принятие ложного решенияисключается выбором соответствующейвеличины угла у,При соотношении масштабов регулирующих воздействий Е : 1, уголр:с 13, так как рассмотренный споособ уравновешивания не представляет 40повышенных требований к Фаэовой стабильности нуль-органов,При работе по предлагаемому способу общее число тактов коммутации не 45 превосходит числа элементов цепочки, имеющей наибольшее количество весов, что позволяет сократить время измерения по сравнению с известным способом,На фнг. 2 представлена блок схема 50 устройства, реализующего данный способ, где приняты следующие обозначения; 1-генератор испытательного напряжения, 2 - измерительная цепь;3 - усилитель сигнала разбаланса;4 - формирователь 1 зон уравновешивания; 5 - формирователь опорных напряжений; 6 - генератор тактовых имкоммутируемых мер; 19 - вспомогательный регистр; 20,21 - триггеры приэнака коммутируемого параметра; 22-25 - схемы совпадения; 27 - триггер окончания измерения; 28 - блок начально 65 пульсов; 7-8. одновибраторы сброса;9 - распределитель импульсов; 10-16 схемы совпадения; 17,18 - регистры 60 го пуска устройства (его связи с другими блоками на чертеже,не показаны) .Устройство работает следующиМ образом.Сигнал разбаланса измерительнойсхемы 2 лО, усиленный блоком 3, поступает в блок 4, в котором вырабатывается сигнал о положении конца вектора раэбаланса в соответствующейзоне уравновешивания. Генератор тактовых импульсов 6 осуществляет синхронизацию работы всего устройства,Его импульсы преобразуются в последовательность импульсов с помощьюраспределителя импульсов 9. Указаннаяпоследовательность импульсов появляется на выходных шинах блока 9, чис"ло которых равно числу коммутируемыхвесов наибольшей из регулируемых цепочек. При 3-х разрядном отсчете пообоим составляющим комплексного сопротивления оно равно 12.Каждая из шин связана через схе,мы совпадения 10, 11, 12 с соответствующим по номеру триггером в блоках17, 18, 19, Если сигнал с блока 4соответствует одновременной коммутации весов, схемы 10, 11 разрешают одновременное прохождение импульсов врегистры 17, 18. Схема 12 запрещаетпрохождение импульсов во вспомогательный регистр 19,При коммутации в зоне ошибок, на"пример, по параметру Ч выход иэ этойзоны может быть как с признаком недобаланса, так и с признаком перебаланса.Рассмотрим работу устройства вэтих случаях, Допустим, что блоки 17И 18 управляют, соответственно, коммутацией параметров Ч и р. В зонеошибок по Ч, импульсы с блока 9 поступают в блоки 18 и 19, Одновременно с этим срабатывает триггер признака коммутации только параметра р(триггер 20), подготавливающий к переписи в регистре 17, информацию совспомогательного регистра 19, Эта перепись производится при появлениисигнала перебаланс по Ч с блока4. В результате этого по параметру Чвключаются веса, соответствующие номерам коммутированных в зоне ошибоквесов по р. При этом вес Ч , приведший в зону ошибок по Ч, сбрасывается.Появление сигнала выхода из зоны ошибок по Ч (сбросить вес Ч филиоставить его включенным) являетсятакже условием сброса триггера 20 ирегистра 19 в исходное состояние который осуществляется импульсом одно-вибратора 8, срабатывающего от заднегофронта одновибратора 7, Импульсы с 7осуществляют сброс коммутированныхвесов при наличии условия фперебалансф по соответствующему весу,Как следует из изложенного, привыходе иэ эоны ошибок по Ч с призна"ком недобаланса по Ч информация, на729517, еопленная в регистре 19 сбрасывается, в результате чего соответствующие коммутированным весом р веса Ч не будет участвовать в регулировке.Формула изобретенияСпособ автоматического уравновешивания нулевых измерительных схем переменного тока по авт. св. Р 175125, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения времени уравновешивания, после коммутации одного из параметров н зоне несоответствия знаков сигналов на выходах нуль-органов знакам отклонения регулируемых параметров от состояния равновесия (в зоне ошибок) по второму параметрувторой параметр начинают коммутировать с веса, определяемого номеромочередного некоммутированного весапо первому параметру, если после последней коммутации первого параметра по второму параметру вышли иэ укаэанной збны со знаком, соответствующим знаку недобаланса, в случае выхода иэ укаэанной эоны со знакомперебаланса по второму параметру последний включенный вес по этому парао метру сбрасывают, и включают последующие его веса, соответствующие коммутированным весам по первому параметру,источники инФормации,15 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР729517 а 2 Составитель И. Бахтинаедактор А. Морозова Техред Ж.Кастелевич Корректор,Я, В вская Проектная, 4 Заказ 1254/38 Тираз 1 ЦНИИПИ Гос по делам 113035, Москваарственного кизобретений и Ж, Раушска филиал ППП Патентф., г, Узгород одписное митета С ткрытий наб., д ССР4/5