Патент ссср 165237

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Кл. 21е, 29»

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 29.XII.1963 (№ 873465/26-10) МПК С Olr с присоединсиием заявки №

Приоритет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

УДК 621.317.733(088.8) Опубликовано 23,IX.1964. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 9.XI.1964

АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ

СОП РОТИВЛ EH И Й

Под >пснпя гррцит J¹ 79

Изобретение относится к цифровым автоматическим мостам для точного одновременного измерения обеих составляющих комплексных сопротивлешш или других величин, однозначно связанных с составляющими комплексного сопротивления датчика, Известны автоматические мосгы для измерения комплексных сопротивлений с двумя фазочувствитсльиыми нуль-органами, включеннымии в его диагональ и формиру|ощими сигналы управления двумя ураяновсшивакицими органами, один из которых выполнен в виде многоразрядной исрсв(рсивиой цепочки образцовых элементов, иср(l leaf(мых но методу взвешивания, я другой — в вилс преобразователя напря>кения или тока в сопротивление, емкость или индуктивность Они обеспечивают . цифровей отсчет одной из составляющих комплексного сопротивления.

Предлагаемый автоматический мост обеспечивает цифровой отсчет обеих составляющих комплексных сопротивлений, высокое быстродействие, ликвидацию замкнутых цепей следящего уравновешивания благодаря тому, что его второй уравновешивающий орган выполнен также в виде многоразрядной нереверсивнои цепочки обрязцгниях элементов.

На чертеже изобря>ксия б,юк-схема явтомя. тичсского мо(тя.

M0c I слУ»<ггг ллп II:ffl(j>(иии All<0(TII If T(lllгенса угла потерь конденсаторов и емкостных датчиков 1. С таким же успехом можно использовать мостовую схему иной конфигурации, предназначенную для измерения IIIII,lx составляющих комплексного сопротивления. Мостовая схема питается от генератора 2, и содер>кит две многоразрядных цепочки 8 и 4 образцовых ураип>вешивяющих элементов, набранных Ilo какому-либо экономичному колу, 10 например по двоично-десятичному с весями 2:

4; 2; 1, с бсскоитяктными или контактными клн чями, осуществляющими включение образцовых элементов.

В ляииой схсмс мш>горазрялные цепочки со15 стявлсны из образцовых сопротивлений, но они могут быть составлены из емкостей, сскционнрованых иилуктивностей и т. п. Замыканием и размыканием ключей цепочек 8 и 4 управляют нереверсивные распределители 5 и 6. К изме20 рительной диагонали моста подключен предварительный усилитель 7, с выхода которого усиленное напряжение разбаланса поступает на фазочувствительные нуль-органы 8 и 9, формирующие сигналы Ui и U, по знаку ко25 торых осуществляется включение или выключение в мостовую схему образцовых элсментОВ ЦСИоЧ I< > И I. ФЯЗОСДВИГЯЮЩИС ЦЕПИ 10 И

11 необходимы для устяиои<и определенных сдвигов фяз мс>кду опорным напряжением

30 фязочувствитсльиых нуль-органов 8 и 9 и на1B52SV пряжением питания мостовой схемы. Генератор тактовых импульсов 12 часто может быть совмещен с генератором 2. Цифровые индикаторы 13 н 14 указывают значения измеряемых величин; может быть использовано также общее цифропечата1ощее устройство. Кл1оч 15 служит для сбрасывания показаний цифровых индикаторов.

Иост работает следующим образом. Изм.11енис производится циклически: либо после подключения ка>кдого нового измеряемого комплексного сопротивления или датчика 1, лнбло через определенные интервалы времени — при работе с одним измеряемым сопроти13ленисм, изменякнцнм c13olo величину. В начале каждого цикла вклк>чается ключ !5 и сбрасываются прежние значения на цифровых индикаторах 18 и 14, распределители 5 и б устанавливаются в начальное поло>кение, при котором все элементы цепочек 8 и 4, кроме первого по коду элемента в каждой цепочке, выключены из плеч мостовой схемы. Может быть и наоборот, т. е. все элементы, кроме первых по коду, включены — это не принципиально. Тактовые импульсы генератора 12 осуществляют последовательное включение или выключение образцовых элементов одной уравновешивающей цепочки, например, цепочки 4, в зависимости от знака напряжения разбаланса U» соответствующего канала. В результате за п тактов, где п — число образцовых элементов цепочки 4, происходит отработка этого сигнала до нуля, т. е. U2 — — О. и+ 1 тактовый импульс поступает на распределитель 5 второй цепочки и служит сигналом для выполнения коммутации во второй нереверсивной цепочке 3. При этом в соответствии со знаком напряжения разбаланса U3 >la выходе нульоргана 8 ранее включеш1ый первый по коду элемент цепочки,3 отключается илн остается включенным до конца цикла измерения. Вслед за этим в плечо моста включается следующий но коду элемент цепочки 3. После коммутации элементов цепочки 3 на выходе нуль-органа 9 появляется вновь напряжение U которое снова отрабатывается за и следу1ощнх т>. КТОВ до 11уля С помощЫО у(>ав110веlilH13310щей цепочки 4. Следу1ощнй за ним тактовый импульс снова попадает llrl распределитель 5, осуществляя окончатечьную коммутацию по знаку Uq ранее вкл1очецного элемента цепочки 8 и подготовительное включение в плечо моста следующего по коду элемента этой цепочки. Таким образом, включение или выключение каждого образцового элемента цепочки

8 происходит по знаку напряжения разбаланса U3 лишь после отработки напряжения U2 до нуля.

Процесс полного уравновешивания мостовой схемы с точностью до единиц наименьших разрядов уравновешивающих цепочек заканчивается через (m+ 1) (и+ 1) тактовых импульсов после начала измерения, где т — чи 0 сло образцовых элементов цепочки 8. По окончании последнего (rn+ 1) (и+ 1) тактового импульса ключ 15 автоматически размыкается. Цифровые индикаторы 13 и 14 сохраняют измеренное значение для подачи команды на 5 новос измерение.

Г!редлагаемый алгоритм работы обеспечивает сходимость процесса автоматического уравновешивания, так как во всем диапазоне измерения после отработки напряжения U2 до

20 нуля с помощью уравновешивающей цепочки

4 знак напряжения Ul определяется лишь знаком отклонения параметров цепочки 3 от состояния равновесия.

Положительное качество предложенного мо25 ста — отсутствие замкнутых цепей следящего уравновешивания, что устраняет трудности, связанные со стабилизацией контуров при высоких чувствительности и быстродействии контуров и с обеспечением устойчивого отсче30 та. Важной особенностью моста является также и то, что его работа не нарушается при изменении в достаточно широких пределах фазовых сдвигов в его цепях, т. е. к его цепям не предъявляется особых требован1311 в отноше35 нии стабильности фазовых соотношений.

Предмет изобретения

Лвтоматический мост для измерения комп40 лексных сопротивлений с двумя фазочувствительными нуль-органами, нкл1оченными в его измеритеч111у1О диагональ и формирующими сигналы управления двумя уравновешивающими органами, один из которых выполнен в

45 виде м1югоразрядной нсреверснвной цепочки

Образцовых элементов, переключаемых по методу взвешивания, отличающийся тем, что, с целью получения цифрового отсчета обеих составляющих измеряемого сопротивления

50 при высоком быстродействии и ликвидации замкнутых цепей следящего уравновешивания, второй уравновешивающий орган выполнен также в виде многоразрядной нереверсивной цепочки образцовых элементов.

l8623f (:<ит;>ии>< :.», Л. П. Л>1рапето»»

1><:>акт< р И. Г. Карп<>с Текргд T. П. Курна><о К<>рр<кт >р И. Л. Шпннепа

Заки > . <1 - 4 14 1 ира>к 1 >рО <1>ор<><>т <>у». (>О:(!>(и>, ()<» < i> (1,2 l и >;(. л 11< иа > кои

Ill ll1l1llll Г»л >;>l <»и иио>о > <»ни><тп и< а<к>:»> и >о(>1< т<иий и откр>»ий (:(.(Р ,11о, >;è, I (< итр. ир. (л р<>п;>, <.

Гщн>гр;><1»>f>, Ill> <.;»»»<»»;, "