Емкостный уравновешенный электриче-ский moct

 

Союз Советскик

Социапистическик республик

О П И С А Н И Е („) 834538

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 03.05. 79 (2! ) 2759976/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

G01 R 17/10

Гасударственный «омитет

СССР ао делан изебретеиий и открытий

Опубликовано 30.05.81i Бк1ллетень М 20

Дата опубликования описания 02.06.81 (53) УДК 621.317.. 733 (088. 8) (72) Автор изобретения

Л. Я. Габииский

Всесоюзный научно-исследовательский и по транспорту природного (7!) Заявитель (54) ЕМКОСТНЬЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УРАВНОВЕШЕННЬ!И МОСТ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения комплексных сопротивлений.

Известен электрический мост для измерения комплексных сопротивлений, со- держащий источник импульсного напряжения трапецеидальной формы, индикатор, постоянный конденсатор и активные сопротивления представляющий собой чеУ 10 тырехплечную схему, два плеча которой содержат чисто активные сопротивления, а два других, кроме активных сопротивлений, содержат реактивные элементы — койденсаторы. Для обеспе1а чения работоспособности моста нри питании его импульсами трапецеидальной формы,в каждое плечо, содержащее конденсатор, введены параллельные сопротивления, на которые разряжаются конденсаторы в период между импульсами t} l.

Недостаток известного устройства низкая надежность и незащищенность ин2 дикатора от возможных перенапряжений, которые возникают в измерительной ди" агонали, например при обрыве электри" ческой цепи плеча и повыаенном напряжении источника питания моста.

Цель изобретения — повышение надежности уравновешенного электрического емкостного моста путем защиты индикатора в измерительной диагонали от перегрузок.

Указанная цель достигается тем, что. в емкостный электрический уравновешенный мост, содержащий источник импульсного напряжения трапецеидальной формы, один вывод которого соединен t одной из вершин диагонали питания мостовой измерительной схемы, два плеча которой образованы резисторами, два других плеча — параллельно включенными конденсатором и резисторами, индикатор, включенный в измерительную диагональ мостовой измерительной схемы, введены диод, блок сравнения, электронный ключ, шунтирующий инди834538 4 катор и два резистора, включенные в два плеча мостовой измерительной схемы, содержащих резисторы и образующих с последними делители напряжения, средние точки которых соединены -со входами блока сравнения, выход которого соединен со входом электронного ключа.

На чертеже представлена схема устройства, содержащая резисторы 1-6, 10 объект 7 измерения (комплексное сопротивление), постоянный конденсатор 8, переменные резисторы 9 и 10, блок (устройство) 11 сравнения, электронный ключ на диодах 12 и 13 и ди- 15 од 14.

Емкостный электрический уравновешенный мост работает следующим образом.

При поступлении на мост питающего трапецеидального импульса, половину длительности которого напряжение нарастает по линейному закону, а вторую половину остается постоянным, с измерительной диагонали моста снимается импульсный сигнал. После окончания переходного процесса до середины длитель" ности импульса напряжение нарастает или уменьшается в зависимости от соотношения активных сопротивлений моста. В течение второй половины длительности импульса после окончания переходных процессов напряжение остается постоянным.

Изменяя сопротивление переменного резистора 10, можно привести к нулю напряжение в течение второй половины длительности выходного импульса, т.е. уравновесить мост по активным состав" ляющим.

По положению движка переменного резистора 10 производят отсчет и oIIределяют неизвестное сопротивление резисторы 3 эквивалентной схемы конденсатора. После такого уравновешива- 4> ния кривая напряжения в течение первой части импульса имеет плоскую вершину.

Изменяя положение движка резистора 3, приводят к нулю напряжение в течение первой половины длительности выходного импульса, т.е. уравновешивают мост по реактивным составляющим.

По положению движка переменного резистора 9 производят отсчет и определяют неизвестную емкость конденсатора (объекта измерения ) 7 эквивалентной схемы конденсатора с учетом заранее установленной величины питающего мост напряжения. Изменение положения г .движка переменного резистора 9 не вызывает нарушения равновесия по активным составляющим, т.е. мост уравновешивается раздельно.

Если электрический измерительный мост близок к равновесному состоянию, то на обоих входах устройства 11 сравнения напряжения близки по амплитуде, так как резисторы 5 и 6 имеют одинаковые номиналы. При этом на выходе устройства 11 сравнения отсутствует сигнал на открытие электронного ключа.

Включенный индикатор, например нульгальванометр или микроамперметр, в диагонали моста показывает при этом величину разбаланса моста внесенного измеряемым емкостным сопротивлением.

B случае обрыва цепи плеча, в котором находится объект 7 измерения, происходит перекос моста, и при оказавшемся в данных условиях высоком напряжении источника питания моста возникает перенапряжение в диагонали.

При перекосе моста напряжения на входах блока 11 сравнения отличаются друг от друга по амплитуде. Это приводит к тому, что на выходе блока 11 сравнения появляется сигнал на открытие электронного ключа, который на диодах 12 и 13.пропускает через себя ток перегрузки, ограждая индикатор от повреждения.

Введение в электрический уравновешенный мост блока сравнения, который управляет электронным ключом, защищающим индикатор от перегрузок, обеспечивает надежную работу моста при перекосах и большой амплитуде питающего мост напряжения. Повышение надежности работы электрического уравновешенного моста при ведении многократных измерений обеспечивает общее повыпение производительности труда.

Формула изобретения.

Емкостный электрический уравновешенный мост, содержащий источник импульсного напряжения трапецеидальной формы, один вывод которого соединен с одной из вершин диагонали питания мостовой измерительной схемы, два плеча которой образованы резисторами, два других плеча — параллельно включенными конденсатором и резисторами, индикатор, включенный в измерительную диа5 834538 б гональ мостовой измерительной схемы, последними делители напряжения, средотличающийся тем, что, ние точки которых соединены со входас целью повышения его надежности, в ми блока, сравнения, выход которого сонего введены диод, блок сравнения, единен со входом электронного ключа. электронный ключ, шунтирующий индика- Источники информации, тор и два резистора, включенные в два . принятые во внимание при экспертизе плеча мостовой измерительной схемы, 1. Авторское свидетельство СССР содержащих резисторы и образующих с У 498560, кл. 6 Ol R 17/!О, 07.07.70.

Составитель И. Бахтина

Т А.Бабинец Ко ректор Г. Назарова р 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва 3-35 Ра ская наб. . 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4