Уравновешенный измерительный мост постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

N3Orrrxev S

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< н779892 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 28 ° 11 ° 78 (21) 2688986/18-21 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 151180 Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания„181180 (51)М. Кл. . G 01 R 17/10

1оеударственннй комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.733. (088.8) Ю.И,Гантимуров, A.Á.Ëàïèí и М.Г.Бердичевский (72) Авторы изобретения

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель

Я г - - Б

11 ., >Ф ; :- л " " ";У1Щ

I (54) УРАВНОВЕШЕННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и мо-. жет быть использовано в приборах для измерения сопротивления в широком диапазоне величин, особенно в перЕносных уравновешейных измерительных мостах постоянного тока, предназначенных для работы в условиях тряски и ударных нагрузок.

Известен уравновешенный измерительный мост постоянного тока, содержащий мостовую схему, источник питания и стрелочный индикатор $1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность и ненадежность показаний в случае механических нагрузок.

Наиболее близким по технической . сущности к изобретению является уравновешенный измерительный мост, который содер>хит мостовую схему из мерения, источники питания, усилитель постоянного тока, два транзистора, два двухполюсных статических индикаторных элемента на светоизлучающих диодах 2) .

К недостаткам прототипа следует отнести его сложность, так как для получения необходимого количества гальванически развязанных напряжений при питании электрической схемы при.бора от батарей требуется специаль ный транзисторный преобразователь напряжения с трансформатором, а так5 >хе и то, что упомянутый преобразователь не позволяет уменьшить габариты и вес прибора. EpqMe того, из-за низкого КПД (50-60% для маломощных преобразователей) он потребляет зна1О чительную энергию. Все это особенно неблагоприятно сказывается в переносных приборах с автономным питанием, используемых в полевых условиях.

Целью изобретения является упрощение, уменьшение потребляемой мощности, габаритов и веса. Поставленная цель достигается тем, 1 что известное устройство, содержащее мостовую схему измерения, в диагональ питания которой включен источник питания, а в другую - усилитель постоянного тока, к выходу которого подключены базы первого и второго транзисторов, два двухпо25 люсных индикаторных элемента на светоизлучающих диодах, снабжено двумя дополнительными транзисторами и реэисторным делителем напря>хения, причем крайние выводы упомянутого делителя соединены с одной диагональю

779892

65 мостовой схемы измерения, а средний вывод — с эмиттерами первого и вто, рого транзисторов, базы дополнительных транзисторов подключены соответственно к коллекторам первого и второго транзисторов, а каждый двухполюсный индикаторный элемент на светоизлучающем диоде подключен к шинам источника питания через соответствующий дополнительный транзистор.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Оно содержит резисторный делитель

1 напряжения, крайние выводы которого соединены с диагональю 2 питания мостовой схемы измерения, в одно из плеч которой включается измеряемое сопротивление. Другая диагональ этой схемы соединена со входами усилителя

3 постоянного тока; а выход последнего — с базами транзисторов 4 и 5, к эмиттерам которых подключен средний вывод. резисторного делителя 1.

К коллекторам транзисторов 4 и 5 подключены соответственно базы двух дополнительных транзисторов 6 и 7.

Двухполюсный индикаторный элемент 8 на светоизлучающем диоде подключен одним электродом к коллектору дополнительного транзистора 7, эмиттер которого соединен с электродом двухполюсного индикаторного элемента 9 на светоизлучающем диоде и с соответствующей шиной источника 10 питания.

Индикаторный элемент 9 подключен другим электродом к коллектору дополнительного транзистора б, эмиттер которого соединен с другим электродом элемента 8 и с соответствующей шиной источника 10 питания.

Устройство работает следующим образом.

От источника 10 на диагональ 2 питания мостовой схемы, в которую включено также измеряемое сопротивление, подается напряжение, создающее йекоторый сигнал на другой диагонали схемы. При отсутствии разбаланса моста этот сигнал равен нулю, поэтому и на входе усилителя 3, который также подключен к источнику 10, питания, сигнал тоже равен нулю.

ВсЛедствие этого на выходе усилителя

3 появляется напряжение, равное на-. пряжению на среднем выводе резисторного делителя 1, тоже питаемом от источника 10 напряжения.

Так как на базы и эмиттеры транзисторов 4 и 5 подаются равные напряжения (с выходов усилителя 3 и делителя 1), оба транзистора оказываются запертыми, следовательно заперты дополнительные транзисторы б и 7, подключающие индикаторные элементы 8 и 9 к .источнику 10 питания. При этом индикаторные элементы не светятся.

fQ

25 за

В описанном примере показание лимба переменного резистора (не показан) мостовой схемы измерения соответствует сопротивлению измеряемого резистора.

Таким образом, использование резисторного делителя 1 напряжения и дополнительных резисторов б и 7 позволяет одновременно погасить индикаторные элементы 8 и 9 при отсутствии разбаланаа моста и при наличии общего для всей схемы источника напряжения.

При наличии некоторого разбаланса мостовой измерительной схемы напряжение на выходе усилителя 3 постоянного тока изменяется таким образом, что открывается один из транзисторов

4 или 5 ° Например, если напряжение на выходе усилителя 3 увеличилось, то открывается транзистор 4, который вызывает открывание дополнительного транзистора б и горение индикаторного элемента 9. И наоборот, если напряжение на выходе усилителя 3 постоянного тока уменьшилось, открывается транзистор 5, который вызывает открывание дополнительного транзистора 7 и горение индикаторного элемента 8;

Конструктивная реализация схемы . прототипа в приборе требует использования для питания достаточно сложного преобразователя на транзисторных ключах и трансформаторе, питающегося от одной батареи.

Если с целью упрощения электрической схемы вместо преобразователя с четырьмя выходными обмотками использовать четыре батареи, мы получим сложную конструкцию прибора большого веса и размеров, что является большим недостатком для переносных приборов, работающих в полевых условиях.

Введение в схему дополнительных транзисторов и резисторного делителя напряжения позволяет питать измерительную схему от одного источника (вместо нескольких в прототипе), причем непосредственно от батареи, без преобразователя, что упрощает конструкцию прибора, уменьшает его габариты и вес.

Кроме того уменьшается потребление энергии электрической схемой.

Все перечисленные преимущества особенно важны при эксплуатации переносных приборов в полевых условиях.

Формула изобретения

Уравновешенный измерительный мост постоянного тока, содержащий мостовую схему измерения, в диагональ питания которой включен источник питания, а в другую — усилитель постоянного тока, к выходу которого подключены базы первого и второго транзисторов, два двухполюсных индикаторных элемента на светоизлучающих диодах, 779892

Составитель И.Бахтина

Редактор Н.Прусова ТехредН.Бабурка Корректор:,И.Муска

Заказ 9316/9 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 отличающийся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощнос ти, габаритов и веса, он снабжен двумя дополнительными транзисторами и реэисторным делителем напряжения, причем крайние выводы упомянутого делителя соединены с диагональю питания мостовой схемы измерения, а средний вывод — с эмиттерами первого и второго транзисторов, базы дополнительных транзисторов подключены соответственно к коллекторам первого и второго транзисторов, а каждый двухполюсный индикаторный элемент на светоиэлучающем диоде подключен к шинам источника питания через соответствующий допол. нительный транзистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 409140, .кл. 2 G 01 R 17/06, 15.06.71.

2.Авторское свидетельство СССР

Л 627411, кл. 2 G 01 R 17/10, 5.05.76.