Способ автоматического уравновеши-вания нулевых измерительных cxem пе-ременного toka

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Свветских Социалистических Республик)М К 22) Заявлено 0присоединение23) Приоритет 9.04,798970/ 17/ явки й дарственный коми СССРделам нзобретени и открытий й(53) УДК 621. 317 .733(088.8) о 3006.81. Бюллетень Йо Опубл иков Дата опубл оваиия опи(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УРАВНОВЕШИВАНИЯ НУЛЕВЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СХЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА2 еского итель- пользуюих орядныекото- ешива- мированпа- ком 5 Изобретение относится к электро- измерительной технике, и может быть использовано при построении циФровых автоматических мостов переменного тока.Известны способы автоматичуравновешивания нулевых измер ных схем переменного тока, ис щие в качестве уравновешивающ ганов нереверсивные многоразр цепочки образцовых элементов, рые переключают по методу вэв ния по знакам сигналов, сФор ных фазочувствительными нуль-органами. При соответствии знаков сигналов на выходе нуль-органа знакам откло.нения регулируемых параметров от состояния равновесия элементы цепо- чек обоих уравновешивающих органов переключают одновременноа при нарушении соответствия указанных знаков для одного из параметров (в зоне ошибок) переключают только элементы цепочек того уравновешивающего органа, для которого соответствие знаков сохраняется 11.Недостаток известного способа состоит.в том, что он не позволяет сократить число тактов уравновешивания при коммутации в зоне ошибок по одному из параметров. Вследствиеэтого общее число тактов уравновешйвания определяется условием в + и)М в, где в и и - число элементоврегулируемых цепочек, причем щ ) п.По основноМу авт. св. В 729517известен способ уравновешивания, который.позволяет получить минимальное число тактов й.; равное в, благодаря тому, что после коммутации одного из параметров в зоне несоответсвия знаков сигналов на выходах нульорганов знакам отклонения регулируемых параметров от состояния равновесия (в зоне ошибок) по второмураметру второй параметр начинаютмутировать с веса, определяемогономером очередного некоммутированного веса по первому параметру, еслипосле последней коммутации первогопараметра по второму параметру вышлииз указанной зоны со знаком, соответствующим знаку недобаланса; вслучае выхода из указанной эоны созиаком перебаланса по второму параметру последний включенный вес поэтому параметру сбрасывают и включают последующие его веса, соответствующие коммутированным весам по пер- ЗО вому параметру Г 215 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 б 0 65 Реализация этого способа распространяется на измерительные схемы, в которых соотношения между масштабами регулирующих воздействий; определяемые чувствительностью измерительной схемы к единичному изменению регулируемых параметров, близки к единице, В этом случае углы, определяющие области ощибок, оказываются достаточно большими, что упрощает техническую реализацию данного способа.Недостатком этого способа является то, что при измерении относительного параметра комплексного сопротивления, например, сдо или сд М чувствительность по относительному параметру может изменяться на порядок, так как основной параметр изменяется н пределах поддиапазона измерения в 10 раз. Это приводит к резкому сужению зоны ошибок по относительному параметру, что делает невозможным его применение для автоматйзации подобных схем.Цель изобретения - обеспечение возможности измерения относительного параметра комплексного сопротивления путем выравнивания масштабов регулирующих воздействий при уравновешивании измерительных схем с существенно оазличной чувствительностью,Поставленная цель достигается тем, что н способе автоматического уравновешивания, включающем коммутацию одного из параметров в зоне несоответствия знаков сигналов на выходах нуль-органов знакам отклонения.регулируемых параметров от состояния равновесия по второму параметру, где 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 указанной зоны со знаком, соответствующим знаку недобаланса, в случае выхода из укаэанной зоны со знаком перебаланса по второму параметру сбрасывают и включают последующие его веса, соответст" вующие коммутированным весам по первому параметру, соответстние коммутируемых элементов цепочки, имеющей больший масштаб регулирующих воздействий, элементам второй цепочки устанавливают, начиная с элемента первой цепочки, оставшегося включенным либо приведшего в зону ошибок для этой цепочки, причем при сигналах управления в начале уравновешивания, указывающих на одновременную коммутацию, включают также и перный элемент второй цепочки, а принятые решения о включенном элементе производят после установления соответствия элементов регули руемых цепочек при сигналах на начальную коммутацию только первой цепочки регулировку элементов второй цепочки производят, начиная со второго элемента после установления соответствия.На фиг. 1 представлена топографическая диаграмма измерительной схемы, поясняющая особенности измерения относительного параметра комплексного сопротивления, обусловленные переменной чувствительностью измерительной схемы. Фиг, 2 и 3 поясняют сущность способа выравнивания масштабов регулирующих воздействий, на фиг, 4 представлена блок-схема устройства, реализующего рассматриваемый способ.На фиг. 2 показано, каким должно быть соответствие элементов цепочек р и д с несовыми коэффициентами 8-4-2-1 для частного .случая при р = 1 и р = 10; а на фиг. 3 - прак-, тическое установление соотнетствия между элементами при использовании предлагаемого способа для любого значения р от 1 до 10.Как видно из фиг. 2, для представленных случаев имеет место наиболее точное выравнивание масштабов регулирующих воздействий, так как единичное изменение параметра р вызывает такое же изменение сигнала разбаланса, что и единичное изменение параметра д как для р = 1,.так и для р = 10. Поскольку практическая реализация соотнетствия элементов цепочек р итребует знания величины параметра р, вначале коммутируют параметр р, Если р ) 8, соответствие устанавливают, начиная с элемента р = 8, так как после его коммутации этот вес либо оставляется включенным, либо его включение приводит в зону ошибок по параметру р (фиг. За). При 8 ) р) 4 по тем же причинам соответствие устанавливают, начиная с элемента р = 4 (фиг. Зб); при 4 рЪ 2 с элемента 2 (фиг. Зв); при 2 ) р 1- с элемента 1 (фиг, Зг). Таким образом, реальный случай для р = 1 отличается от представленного на фиг. 2 тем, что соответствие элементов устанавливается с элемента р = 1.Для представленных на фиг. 3 случаев отношение весовых коэффициентов Ч- сохраняется равным - = 0,1 лишь1 оР 1 Рон для варна та За.Для вариантов Зб-Зг отношение -Р не сохраняется постоянным, а дискретно меняется в зависимости от коммутируемых весов., принимая значения для фиг. Зб - 0,.2, 0,125 при Р= 4 для фиг. Зв - 0,4; 0,25 при РМр = 2, для фиг. Зг - 0,8; 0,5 при Рмрн = 1Известно, что наименьшее значение угла Е соответствует случаю наименьшего значения члена р в , Для приве.%ороденных на фиг. 3 вариантов это значение равно 0,5, для которого минимальный угол Я = 3, Угол,а при этом не должен быть больше 13, Если учесть, что зона ошибок определяется углом + Й , то максимально допустимая нестабильность по Фазе в худшем случае не должна превышать .60. Для ц1 угол е возрастает до +6,5.Реализовать фазовую стабильность тракта преобразования сигнала разбаланса в управляющие сигнал;, которая бы отвечала этим требованиям, не представляет технических трудностей. 10 15 бО Поскольку соответствие элементов р и ц устанавливается после включения определенного элемента р, жела. - 20 тельно для исключения лишнего такта коммутации принять решение и о первом элементе по , так как последующие коммутации элементов р и 0 производятся одновреМенно в соответст вии с известным прототипом. Для этого, если в начале уравновешивания имеют место сигналы управления, указывающие на одновременную коммутацию р и ц, с первым элементом р включают и элемент ц, но решение по этому элементу принимают одновременно с элементом р, по которому устанавливают соответствие междуэлементами р и О.35Если в начале уравно; ешивания сигнал управления указывает на коммутациюв зоне ошибок по 9, первый элемент по р, который определит соответствие, позволяет также установить тот факт, что соответствую щий ему вес по ц следует обойти без коммутации, т.е, регулировку по ц следует начать, пропустив первый элемент.Блок-схема устройства, реализую щего предлагаемый способ уравновешивания, представленная на фиг. 4 содержит генератор 1 переменного напряжения; измерительную схему 2; усилитель 3 сигнала разбаланса;. Фор О мирователь 4 зон уравновешивания; формирователь 5 опорных напряжений; триггеры б и 7, формирующие признаки коммутации только одного параметра (соответственно р и 9); схемы 8 и 9 ИЛИ; одновибратор 10; схемы 11, 12 и 13 И; триггер 14, фиксирующий признак (недобаланс, перебаланс), с которым выходят из эоны ошибок по некоммутированному параметру; блок 15 управления, Формирующий тактовые импульсы и обеспечивающий синхронизацию работы всех блоков (БУ); триггер 16, определяющий режим установления соответстВия масштабов регулирующих воздействий; регистры 17 б 5 и 18 мер (соответственно ц и р);распределители 19 и 20 импульсов(РИ); распределитель 21 импульсныхканалов, разрешающий прохождениеимпульсов в РИ 19, 20. поочередно либо одновременно; вспомогательныйреверсивный счетчик .22, Фиксирующийколичество тактовых импульсов, прошедших при коммутации только одногопараметра (в зоне ошибок по другому параметру), генератор 23 высокочастотных импульсов; цифровое отчетное устройство 24; схему 25 начального пуска,Устройство работает следующим образом,В начале уравновешивания блокначального пуска устанавливает всеэлементы в,исходное состояние. Одновременно с подключением первогоэлемента цепочки р срабатывает триггер 16, определяющий режим установления соответствия масштабов регулирующих воздействий, Срабатываниетриггера 16 обеспечивает также подключение первого элемента цепочкикоторый сразу же сбрасывается, если сработал триггер б. Если сигналыуправления указывают на одновременнуюкоммутацию р и ц, триггер 16 запрещает принятие решения о гервом включенном весе по ц,Тактовые импульсы с БУ через схему 9 поступают только в РИ 19 (дляпараметра р). Коммутация параметра рпроисходит до появления сигнала сблока 4 - оставить включенным веспо р либо перейти к коммутации только параметра 9 (зона ошибок по р).В этом случае триггер 16 сбрасывается, благодаря чему снимается запретна прохождение тактовых импульсовв РИ 20, а также в счетчик 22 импульсов.Блок 21 направляет тактовые импуль.сы либо одновременно в оба РИ 19 и20, либо поочередно при наличии сигналов с триггеров б или 7.Допустим, что коммутация производится только по параметру р(в зонеошибок по 9), в этом случае триггерб разрешает прохождение тактовых импульсов в РИ 19 и одновременно всчетчик 22. При появлении сигналас блока 4 на коммутацию параметра рвозбуждается одновибратор 10, разрешающий прохождение импульсов сгенератора 23 насчетчик 22 и в блоки 21, 20.При этом обеспечивается практически одновременная коммутация весовпо с) в соответствии с коммутированными ранее весами по р.Решение о включенных весах по 9определяется состоянием триггера 14.При недобалансе ранее включенныйвес по с) остается включенным, ався группа весов по ц, включаемаяимпульсами с блока 23, сбрасывается.И наобо отр , при перебалансе ранеерасывается,включенный вес по ц сб аа упомянутая группа весов ост твключенной.сов остФтсяАналогичнымным образом производитсяи ко етру р,и коммутация весов по парамр ыходб из эоны, ошибокВне енок по р.автдрение предлагаемого спо бЪ.со авешивания позоматического уравновн ах иволяет сократить число тактов уравах, измеряющиховешивания в приборах иго соп отивотносительные параметры ко мплексно-сопротивления, доведя их практически также до величины, определяе-мой числ ом элементов наибольшей изрегулируемых цепочек.Формула изобретенияСпособ автоматического уравновешивания нулевых измерительных схем переменного тока по авт. св. 9729517 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения относительного параметра комп лексного сопротивления путем выравнивания масштабов регулирующих воздействий и ир уравновешивании изме ительных схем с смерисущественно различнойоответствие комчувствительностью,.соотвеймутируемых элементов цепочщ больший масштаб регчки, имеюейрегулирующих возде ствий, элементам вто йустанавливают начинаро цепочкииная с элементапервой цепочкиным либооставшегося включенля , емприведшего в зону ош би окем при сигнад этой цепочки, причемвающих.на одновременную коммутациюэлементов обеих цепочек, коммутитируютрвы элемент второй цепочэлемеки, а принятие решения о включ енномменте производятления соответ ствия, а при сигналахна начальнвой еую коммутацию только пе рки и оизвц почки регулировку вто ойро цепочпроизводят после установления 20соответствияя, начиная со второгоэлемента.Источники информации,принятые во1, Автовнимание при экспертизторское свидетельство СССРеР 175125, кл. 6 01 К 17/10, 1963.торское свидетельство СССР2. Авто9 729517, кл. 6 01 й 17/10, 1978.842590 1 ден ада Амадо аад иг и 8 ч Пг П 1ог Составителв И.Техред Т,маточк Редакто овская Зак роектна 1 ру ГЮ, П,г О 1 Раг 5087/50 Тираж 732ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушская илиал ППП "Патент", г. Ужгород югб р уф Я еФг тина Корректор А. Грицен Подписнотета СССРкрытийаб., д. 4/5