Автоматический мост для измерения комплексных сопротивлений

 

н11 424078

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических,1ееслублиК (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1750851/18-10 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.04.74. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 19.09.74 (51) М. Кл. б 01г 17/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.733.025 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. Н. Климин (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известны автоматические мосты для измерения комплексных сопротивлений, содержащие генератор, мостовую цепь, модулятор одного из ее параметров, управляемый модулирующим генератором, два фазочувствительных нуль-органа, входы которых соединены с выходом усилителя сигнала разбаланса, а выходы — с входами блока управления органами уравновешивания, и фазосдвигающую цепь, включенную на опорном входе одного из фазочувствительных нуль-органов. Взаимосвязь контуров уравновешивания в этих мостах уменьшается за счет автоматической подстройки фаз опорных напряжений фазочувствительных нуль-органов. Однако система автоматической подстройки фаз опорных напряжений фазочувствительных нуль-органов за счет собственной инерционности принципиально уменьшает быстродействие таких мостов, особенно в диапазоне низких частот. Кроме того, при необходимости использования мостов в шипоком диапазоне частот их конструкция усложняется.

Предлагаемый мост имеет большее быстродействие, а уменьшение взаимосвязи контуров уравновешивания в широком диапазоне частот обеспечивается без перестройки тракта формирования сигналов у|правления благодаря тому, что в нем к измерительной диагонали мостовой цепи подсоединены дополнительные усилитель и модулятор. Выход дополнительного усилителя соединен с опорными входами фазочувствительных нуль-органов, второй вход дополнительного модулятора — с модулирующим генератором, выход — с входом усилителя сигнала разбаланса, а выход последнего через фазосдвигающую цепь соединен с входом второго фазочувствнтельного нульоргана.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого моста.

Генератор 1 спнусоидального напряжения частоты о питает мостовую измерительную цепь 2. Один из параметров цепи, именно тот, который входит лишь в одну из составляющих ее показателя равновесия (например, в активную), подвергается гармонической мо20 дуляции с частотой В, осуществляемой с помощью модулирующего генератора 3 и модулятора 4. Прп этом на выходе измерительной цепи в общем случае действует сумма двух сигналов: сигнала неравновесия (/ ча25 стоты со и сигнала модуляции ЛУ, состоящего из спектральных составляющих (а — 0) и („, o), 424078

)({ соз ((ш — Я) f — д(+ cos ((ш + 2) t — ) I где Е2 — амплитуда напряжения генератора 1, p, q — активная и реактивная составляющие показателя равновесия измерительной цепи, D — модуль знаменателя комплексного коэффициента передачи измерительной цепи, б — аргумент знаменателя комплексного коэффициента передачи измерительной цепи.

На выходе дополнительного модулятора 5, который преобразует спектр выходного напряжения измерительной мостовой цепи, действуют пять частотных составляющих: (0 — 2H> о — Р, а, а+о, а+20, причем сигнал разбаланса имеет две частотные составляющие в+Я и а — Q. Для выделения и усиления этого сигнала служит усилитель, который выполнен избирательным и настроен на разностную а — 0 или суммарную а+Я частоту. С выхода усилителя 6 сигнал разбаланса поступает на фазочувствительные нуль-органы 7 непосредственно и 8 через фазосдвигающую цепь л/2 9.

Опорное напряжение фазочувствительных нуль-органов формируется из сигнала модуляции ЛК Для выделения и усиления этого сигнала служит усилитель 10, который также выполнен избирательным и настроен на разностную о — Р или суммарную в+2 частоту, Сигналы управления Uz u Uzz с выходов фазочувствительных нуль-органов поступгнот на блок 11, который осуществляет автоматическое уравновешивание измерительной цепи 2.

При использовании в мосте измерительных цепей с углом сходимости (у) 90 обеспечивается развязка сигналов управления во всей области уравновешивания, если знаменатель комплексного коэффициента передачи измерительной цепи (D) не зависит от ее модулиру/дб емого параметра (— О, либо вблизи со(, др дВ стояния равновесия («в малом»), когда др

ФО. При этом сигналы управления на выходах фазочувствительных нуль-органов соответственно равны

У, = Е,КуК.„К,, Уп = Е,КуК.„К, — где К,,, К,„, f(д — коэффициенты передачи усилителя сигнала разбаланса, усилителя 10 и фазочувствительного нуль-ор5 гана.

При использовании мостовых измерительных цепей с у 90 обеспечивается односторонняя развязка сигналов управления.

В рассмотренном автоматическом мосте обеспечивается развязка сигналов управления при работе в широком диапазоне частот, начиная от самых низких, без перестройки тракта их формирования при переходе с одной частоты на другую при условии сопряяения генератора 1 и модулирующего генератора таким образом, чтобы о — A=const либо ю+й=сопз1 в диапазоне рабочих частот.

Частота О модуляции может быть взята

20 как ниже рабочей частоты а, так и выше ее.

Поэтому вместе с реализацией развязки сигналов управления при работе на низких частотах мояно значительно повысить быстродействие моста за счет смещения спектра ча25 стот в сторону более высоких в тракте формирования сигналов управления.

Предмет изобретения

Автоматический мост для измерения комплексных сопротивлений, содержащий генератор, мостовую цепь, модулятор одного из ее параметров, управляемый модулирующим ге35 нератором, два фазочувствительных нульоргана, выходы которых соединены с входами блока управления органами уравновешивания, а вход одного — с выходом усилителя сигнала разбаланса, и фазосдвигающую цепь, 40 отличающийся тем, что, с целью уменьшения взаимосвязи контуров уравновешивания в широком диапазоне частот без перестройки тракта формирования сигналов управления и повышения быстродействия на низких

45 частотах, в нем к измерительной диагонали мостовой цепи подсоединены дополнительные усилитель и модулятор, причем выход дополнительного усилителя соединен с опорными входами фазочувствительных нуль-органов, 50 второй вход дополнительного модулятора — с модулирующим генератором, выход — с входом усилителя сигнала разбаланса, а выход последнего через фазосдвигающую цепь соединен с входом второго фазочувствительного

55 н ль-органа.

424078

Г

Г !

1 л I

Составитель Л. Айрапетова

Редактор Т. Юрчикова Техред Е. Борисова Корректор Н Стельмах

Заказ 2397/2 Изд. № 1497 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2