Цифровой трансформаторный мост

 

Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для измерения различных электрических параметров - емкости, индуктивности, проводимости, активного сопротивления . Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение диапазона измерений достигается путем увеличения пределов изменения регулируемого напряжения. Устройство содержит трансформатор 1 с обмотками 2-5, суммирующие трансформаторы 6, разрядные 2-позиционные переключатели 7,объект измерения 8,образцовую меру 9,детектор равновесия 10,реверсивный счетчик 11,спаренный переключатель 12,логические элементы 2И-ИЛИ 13. Предложенный трансформаторный мост имеет в 2 раза больший диапазон измерения регулируемого напряжения, что обеспечивает расширение диапазона измерения и повышение его разрешающей способности. 1 ил. (О

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R 17 10

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3610712/24-21

- (22) 27. 06. 83

:(46) 30. 03.86. Бюл. к 12, (71) Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (72) М.Ш.Гусейнов, А.M.Амиров, В.Л.Алиев, В.П.Михайлов, Н.Д.Пустовалов и Н.А.Алиев (53) 621.317.733 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 381034, кл. G 01 R 17/12, 1971 °

Авторское свидетельство СССР

У 464831, кл. G 01 R 17/12, 1973. (54) ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Предназначено для измерения различных электрических параметров — емкости, индуктивности, проводимости, активного сопротивления. Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона измерений достигается путем увеличения пределов изменения регулируемого напряжения. Устройство содержит трансформатор 1 с обмотками

2-5, суммирующие трансформаторы 6, разрядные 2-позиционные переключатели 7,объект измерения 8, образцовую меру 9,детектор равновесия 10,реверсивный счетчик 11, спаренный переключатель 12,логические элементы 2И-ИЛИ 13.

Предложенный трансформаторный мост имеет в 2 раза больший диапазон измерения.регулируемого напряжения, что обеспечивает расширение диапазона измерения и повышение его paspeшающей способности. 1 ил.

1221603

Изобретение относится к измегительной технике и предназначено для измерения различных электрических параметров (емкости, индуктивности, проводимости, активного сопротивления).

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение диапазона измерений sa счет увеличения изменения регулируемого напряжения.

На чертеже представлена структурная схема цифрового.трансформаторного моста.

Схема содержит трансформатор 1 напряжения с вторичными обмотками

2-5, суммирующие трансформаторы 6, разрядные двухпоэиционные переключатели 7, объект измерения 8, образцовую меру 9, детектор равновесия

10, реверсивный счетчик 11, спаренный переключатель 12, элементы

2И-KIN 13.

Первое плечо цифрового трансформаторного моста образовано обмоткой

2, а второе плечо — обмоткой 3 с последовательно подключенными к ней вторичными обмотками суммирующих трансформаторов 6. Другие два плеча образованы объектом измерения 8 и образцовой мерой.

Суммирующие трансформаторы 6 имеют .коэффициенты трансформации, различающиеся по заданному закону, например для двоичного закона коэффициенты трансформации различаются в 4 раза и равны К, 4К, 16К,...

Количество витков вторичных обмоток

4и 5 выбрано таким, что U>= 2U> — 2Б„, где Uq — напряжение на вторичной обмотке 4; U — напряжение на вторичной обмотке 5; U, — опорное напряжение.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода обмоток 4 и

5 в зависимости от положения разрядных двухпозиционных переключателей

7, управляемых кодовой комбинацией а,...а„ (= 1,2,...,п, где и— количество разрядов регулируемого параметра), на выходе элементов

2И-ИЛИ 13 подается на входы суммирующих трансформаторов 6. Нулевым значениям разрядов а, кода соответствуют левые„ а единичным — правые положения разрядных переключателей

7. К первичной обмотке каждого суммирующего трансформатора 6 в зависимости от состояния соответствующих

10 разрядных переключателей 7 могут подаваться напряжения с величинами

3U, (например, для первого трансформатора 6 при а,= а„= 1), 2U,(при а= О, a„= 1), U, (приа,= 1, а„=О) и нулевое значение напряжения (при а=а,=О).

Таким образом, напряжение на ветви вторичных обмоток суммирующих трансформаторов 6 будет определяться выражением

n-q

hU = KU,> 2 — а.;.

i=0

Переключением спаренных переключателей 12 фаза напряжения 6 П мо жет меняться на 180, в результате чего это напряжение может либо сум20 мироваться с напряжением U вторичз .ной обмотки 3, либо вычитаться из него. Поэтому напряжение регулируемого плеча моста может меняться в диапазоне от (П вЂ” 4U„) до

25 (з напряжения ветви вторичных обмоток суммирующих трансформаторов 6, полученное при а,= ...= а„ = 1. Как видно, диапазон изменения регулируемого напряжения равен 2 h U

Процесс уравновешивания моста вы° полняется с помощью реверсивного счетчика 11 по команде детектора равновесия 10. Спаренный переключатель 12 управляется выходным сигна35 лом (n+1)-го разряда реверсивного счетчика 11, так что при a„„=06U .

«оказывается в противофазе с U2 а при а„ „ = 1 они имеют одинаковую фазу. Остальные п разрядов реверсив40 ного счетчика 11 служат для управления разрядными двухпозиционными переключателями 7 и подключаются к ним через элементы 2И-ИЛИ 13.

Элементы 2И-ИЛИ 13 предусмотрены

45 для того, чтобы в момент замещения единиц, младших разрядов реверсивного счетчика 11 единицей старшего (п+1)-ro разряда и наоборот (01...

1 10...0) плавность изменения

50 Б +. 6 П сохранялась. Входы элементов 2И-ИЛИ 13 соединены с выходами реверсивного счетчика 11 согласно логической функции:

t I

+а -а

h+a 2

55 где Ъ; — логический сигнал на выходе элемента 2И-ИЛИ i-го разряда (i = О, 1,.. °,n);

1221603 4

Составитель В.Семенчук

Редактор М.Дыпын Техред Я.Вонкало

Корректор А.Зимокосов

Заказ 1609/52 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент"„. r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 а; и а — выходные сигналы соответстл- вующих разрядов реверсивного счетчика.

В этом случае при единичном значении (n+1) -ro разряда реверсивного счетчика 11 на входы разрядных двухпозиционных переключателей 7 подается прямой код реверсивного счетчика

11, а при нулевом значении (n+1)-ro разряда — инверсный код. Это позволяет получить плавность изменения напряжения в регулирующем плече моста в диапазоне от.U> — QU до U + DU, что приводит к улучшению устойчивости системы уравновешивания моста.

Таким образом, предложейный цифровой трансформаторный мост по сравнению с известными имеет в два раза больший диапазон изменения регулируемого напряжения, что приводит к расширению диапазона измерения моста и повышению его разрешающей способности.

Формула изобретения

Цифровой трансформаторный мост, содержащий трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к,источнику питания, начало первой вторичной обмотки трансформатора соединено с первой клеммой для подключения объекта измерения, а конец — с общей шиной, вторую вторичную обмотку трансформатора напряжения, образцовую меру, первый вывод которой и вторая клемма для подклю1 чения объекта измерения соединены с первым входом детектора равновесия, второй вход которого соединен с общей шиной,а выход — с h +t разря-, дом реверсивного счетчика, суммирующие трансформаторы, вторичные обмотки. которых соединены последовательно, начало последней из них соединено с общей шиной, разрядные

45 двухпозиционные переключатели, подвижные контакты которых соединены соответственно с началом и концом

l. первичных обмоток суммирующих трансформаторов, первые неподвижные контакты — с общей шиной, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения диапазона измерений, в него введены элементов 2И-ИЛИ, два спаренных переключателя, а в трансформатор напряжения — третья и четвертая обмотки, начало и конец третьей вторичной обмотки соответственно подключены к первому и второму неподвижным контактам, первого переключателя, а начало и конец четвертой вторичной обмотки подключены соответственно к второму и первому неподвижным контактам второго спаренного переключателя, подвижные контакты спаренных переключателей соединены с общей шиной, средние выводы третьей и четвертой вторичных обмоток трансформатора напряжения соответственно соединены с вторыми неподвижными контактами разрядных двухпозиционных переключателей, конец второй вторичной обмотки трансформатора напряжения соединен с вторым выводом образцовой меры, при этом управляющие входы спаренных переключателей соединены с и +1 разрядом реверсивного счетчика, а управляющие входы разрядных двухпозиционных переключателей соединены с соответствующими выходами элементов 2И-ИЛИ, два входа которых соеди-.нены с прямыми и инверсными выходами соответствующих разрядов реверсивного счетчика, а два других входа всех элементов 2И-ИЛИ вЂ” с прямым и инверсным выходами +1 разряда реверсивного счетчика, начало .второй вторичной обмотки трансформатора напряжения соединено с концом последней вторичной обмотки суммирующего трансформатора.