Способ уравновешивания безмодуляционного экстремального моста переменного тока

 

Ф. Б.Гриневич, Ж. П. Журавлев, В.Г. Мельник, B.

О.А. Орнатский, М. Н. Сурду и Ю;А. См огищщщфдц g

ТЕХНИЧ1КЫАЯ

БИБЛИ01ИИ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УРАВНОВЕШИВАНИЯ БЕЗМОДУЛЯБИОННОГО

ЭКСТРЕМАЛЬНОГО МОСТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения автоматических мостов прременного тока.

Известен способ уравновешивания безмо дуляционного экстремального моста переменного тока, используемый в цифровых: автоматических экстремальных. мостах перемеьного тока. Согласно этому способу безмодуляционные мосты сначала уравновешивают по линиям полной развязки вспо- в могательным устройством уравновешивення, а затем осушествляют перенос чнолового значения этого вспомогательного устройства в соответствуюшее устройство уравновешивания моста P3.).

Недостатком такого способа уравновеши вания является сложность его реализации и трудность обеспечения следяшего режима работы прибора, при котором обеспечивается минймальная динамическая погрешность измерения.

Наиболее близким к предложенному по своему нж начению и технической сушноо- .

2 ти является способ уравновешивания без модуляционного экстремального моста переменного тока, согласно котороМу мостовую цепь для измерения, абсолютного и относительного параметров уравновешивают посредством поочередного пошагового регулирования каждого из уравновешиваюшнх параметров мостовой цепи в .капрал лениях, определяемых знаком прнрашения ее выходного сигнала, вызванного пред«« шествукяцей регулировкой соответствую ..

mего параметра (2g.

Недостатком 1хзвестного способа урав-. новешивания является сильная зависимость динамических. и метрологических характеристик прибора от взаимосвязи контуров регулирования. При этом с умень шением угла сходности резко падает быстродействие измерительного устрой, ства, а если чувствительность мостовой цепи по уравновешюаюшим параметрам сушественно отличается /более чем в

3 раза/, снижается и. точность уравновешивания.

3 4 ленни и соответствующая допопнитепьюя регулировка параметра р . Суммой указанных регулировок конец вектора cd сигнала неравновесия моста перемещается из точки Д„в точку Д„. Направление дополнительной регулировки определяется направлением основной регулировки, а ее величина - значением тангенса угла между линиями уравновешивания (угла сходимости}, соотношением чувст» витепьностей мостовой цепи по абсолютному (Gp ) и относительному (6> ) параметрам и величиной шага основной регулировки.

Значение тангенса угла сходимости и соотношение чувствительностей определяются текущими значениями уравновешивающих параметров g и р соответст

Венно. Далее, амплитудным детектором равновесия определяют полученный в результате указанных регулировок зюк приращения модуля сигнала неравновесия моста и, поскольку он отрицателен, направленив последующего регулирования параметра 1ф Не Иэмеиают.

Во втором такте аналогичным образом осуществляется регулировка на один шаг уравновешивающего параметра Р и соответствующая дополнительная регулировка параметра (, в результате чего точка.д перемещается в положение Д . При этом модуль сигнала неравновесия приобретает отрицательное приращение и направление последующего регулирования параметра P не изменяется.

После регулирования параметра q в пятом такте приращение модуля сигнала неравновесия оказывается положительными.налравление регулирований этого пара,метра меняется на противоположное. Крсь;ме того, после этого такта вектор сигю.па неравновесия попадает в зону, лежащую вйутри острого угла, образованного линиями уравновешивания, проходящими через точку равновесия. В этой зоне связь контуров регулирования не ухудшает быстродействие процесса уравновешивания, поатому дополнительное регулирование эдевь

Be люизводится.

Регулировками уравновешивающих параметров в двух последующих тактах конец вектора сигнала неравновесия приводиуся в равновесное положение цри котором неравновесие моста по каждому из параметров не превышает

0,5 шага дискретности. На этом процесс уравновешивания мостовой цепи на данной декаде заканчиваетса.

3 «1 1 (Цель изобретения - повышение быстродействия и, точности уравновешивания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу уравновешивания беэмодупяционного экстремального моста переменного тока, при котором про изводят поочередное пошаговое регули рование каждого из уравновешивающих параметров управляемых элементов Моотовой цепи в направлениях, определяемых 10 знаком приращения ее выходного сигнала, вызванного предшествующей регулировкой соответствующего параметра, определяют фазовый сдвиг выходного сигю.ча мостовой цепи относительно двух опорных ю-. 15 пряжений, векторы которых совпадают на комплексной плоскости с направлением линий уравновешивания моста, проходящих через точку равновесия и, когда этот фазОВый сдВКГ таков> что seKTop сиГнала /30 неравновесия располагается внутри тупого угла, образованного векторами указан ных опорных напряжений, то одновременно с регулированием одного из уравновешивающих параметров делают дополнитель-у5 ную регулировку второго уравновешиваюmего .параметра на такую величину, чтобы приращение сигнала неравновесия, вызванное суммой указанных регулировок, было квадратурно его приращению при отдель ном регулировании второго параметра.

Кроме того, для определения фазового сдвига выходного сигнала мостовой henu сопоставляют логические состояния блоков реверса управляемых элементов, а

35 дополнительные регулировки уравновеши-, вающих параметров производят при их несовпадении.

На чертеже приведена диаграмма уравновешиваниа мостовой цепи по цараметрам р и 0, по этому способу для случая неортогональной сетки линий уравновешивания (угол сходимости 450) при различной чувствительности мостовой цепи по параметрам Р и q / 4 5>/.

Точка с на диаграмме - точка равновесия моста, точка 4 - конец вектора сигнала неравновесия, а d - его начальное положение.

Процесс. уравновешивания моста осущестЬляется следующим образом.

Поскольку вектор Сс3 сигнала нерав новесия в начальном положении Bexogm ся внутри тупого угла, образованного линиями уравновешивания, проходящими через точку разновесия с, то s первом такте осуществляетса совместная pery пировка на один шаг уравновешивающего параметра Q в произвольном напрмь966603 6

Одним ю критериев, позволяющих опре.. направлениях, определяемых знаком прираделить в какой нз зон ражолагается век щения ее выходного сигнала, вызванного тор сигнала неравновесия, может служить предшествующей регулировкой соответсоотношение направлений регулирования ствуюшего параметра, о т л и ч а ю уравновешивающих параметров р и ц, црн g шийся тем, что, с целью повышения движении моста к равновесию. В зонах, быстродействия и точности уравновешива лежащих внутри острых углов между лини- ния, определяют фазовый сдвиг выходного ями, уравновешивания, проходящими через сигнала мостовой цепи относительно двух точку равновесия моста, эти направления опорных напряжений, векторы которых совпадают, а в остальных. зонах они про» 1й совладают на комплексной плоскости с тиноположны. При нахождении вектора направлением линий уравновешивания моосигнала неравновесия внутри тупого угла < та, проходяшщо через точку равновесия, (в тактах 1-4) параметр Р при его ре- и когда этот фазовый сдвиг таков, что гулировании в сторону уменьшения сиг- вектор сигнала неравновесия располагаетнала неравновесия уменьшается, а пара». 15 ся внутри тупого угла, образованного метр Q - увеличивается. Когда же вектор "векторами удавных опорных напряжений, сигнала неравновесия пападает внутрь ocr- то, одновременно с регулированием одного рого угла (в тактах 6 и 7), о6а пара- из уравновешивакяцих параметров, делают метра уменьшаются при движении моста к дополнительную регулировку второго урав20 новешивающего параметра на такую велвТаким образом, применение предложен- чину, чтобы приращение сигнала неравнове ного способа уравновешивания обеспечива,сия, вызванное суммой указанных регулиет хорошую сходимость и минимальную ровок, было квадратурно его приращению погрешность уравновешивания при любых . при отдельном регулировании второго па углах сходимости н соотношениях чувст- 2$ раметра. внтельностей мостовой цепи и позволяет . 2. Способ по п. 1> о т л и ч а юзначительно повысить быстродействие m и и с я тем, что для определения фа .из е меритеш ного устройства. При измерении зового сдвига выходного сигнала моста е состоя параметров обьектов с иоизмеримыми, вой цепи сопоставляют логические состо значениями активной и реактивной состав Ээ ния блоков реверса управляемых элемен- ляюших выигрыш в быстродействии до- тов, а дополнительные регулировки уравностигает трех и более раз.. вешивающих параметров производят при их несовпадении..

Формула из 6 ретения

1. Способ уравновешивания безмодуi ляционного экстремального моста переменного тока, при котором производят поочередное пошаговое рег5яированиэ каждого из уравновешивающих параметров управляемых элементов мостовой цепи в»

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hh 346677, кл. G 01 Я 17/10, 24.08 70.

2. Проблемы технической электродина мики. Сб., вып. 67, Киев, Наукова дум» ка, .1978.