Измерительный мост

Измерительный мост

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1Ц 100092!5

СОюз СО4етсиих

Социалистнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву и 932413 (22)Заявлено 03.07.81 (21) 3312149/18-21 с присоединением заявки М

1 (51) М..Кл.

6. 01 а 17/10

G 01 В 7/1-6

Гесумрстеекай кеаятат

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621. 317. . 733 (088. 8) Опубликовано 28. 02. 83. Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83 йе аелзм кзебретекМ к атерытик

{72) Авторы изобретения

Д., И. Зражевский и И. P. Петрашень

Научно-исследовательский сектор Всесоюзно

Ленина проектно-изыскательского и научноисследовательского института "Гидропроект" им. С. Я. Жука (7I ) Заявитель (54) ИЗИЕРИТЕЛЬН6!Й ИОСТ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в измерительных мостах, предназначенных для электрических из; мерений неэлектрических величин.

По основному авт.св. У 932413. известно измерительное устройство, содержащее мост, одна из диагоналей которого подключена к дифференциаль1О ному усилителю, а другая - к генератору синусоидальных колебаний, последовательно соединенные активный полосовой фильтр, управляемый делиГ тель напряжения, усилитель-повториi5 тель, фазочувствительный детектор, фильтр низких частот и регистрирующий прибор, причем вход активного полосового фильтра соединен с выходом.диф ференциального усилителя, управляющий о вход фазочувствительного детектора подключен к выходу генератора, а управляющий вход делителя напряженияк блоку выделения управляющего сигна2 ла, вход которого соединен с выходом генератора gl ).

Недостатком известного измерительного моста является сложность настрой ки его по реактивной (при активных сопротивлениях мостовой схемы или по активной составляющим (при реактивных сопротивлениях мостовой схемы ).

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в и" ìåðèòåëüíûé мост, содержащий мостовую схему, одна из диагоналей которой подключена к генератору си" нусоидальных колебаний, а другая - к дифференциальному усилителю, и последовательно соединенные фазочувствительный детектор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора, фильтр низких частот регистрирующий прибор, блок выделения управляющего сигнала и последовательно соединенные активный полосовой фильтр, управляемый делитель напря009>5

3

10 жения и усилитель-повторитель, при этом вход активного полосового фильтра подключен к выходу дифференциального усилителя, а выход усилителя повторителя - к входу фазочувствительного детектора, вход блока выде" ления управляющего сигнала, выпал" ненного в виде последовательно соединенных двухполупериодного детектора и стабилитронного ограничителя соединен,с выходом генератора синусоидальных колебаний, а выход блока выделения управляющего сигнала под-. ключен к управляющему входу делителя напряжения, введены блок задержки импульсов и последовательно соединенные электронный ключ, детектор абсолютного сигнала, усилитель с нелинейной характеристикой и индикатор, причем сигнальный вход электронного ключа подключен к выходу активного полосового фильтра, а его управляющий вход подключен к выходу блока задержки импульсов, вход которого подключен к выходу блока выделения управляющего сигнала.

На фиг. 1 представлена блок-схема измерительного моста; на фиг.2 диаграммы выходных напряжений в различных точках схемы.

15 ао

Измерительный мост содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, f соединенный с одной из диагоналей моста 2, другая диагональ которого подключена к дифференциальному усилителю 3, к выходу которого подсоединены последовательно соединенные активный полосовой фильтр 4, управляемый делитель 5 напряжения; усилитель-повторитель 6, фаэочувствительный детектор 7, фильтр 8 низких частот и регистрирующий прибор 9. Управляющий вход делителя 5 напряжения подключен к блоку 10 выделения управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом генератора 1. Управляющий вход фазочувствительного детектора 7 подключен к выходу генера. тора 1, К выходу активного полосового фильтра 4 подключены последовательно соединенные электронный ключ

11, детектор 12 абсолютного сигнала, .усилитель 13 с нелинейной характеристикой и индикатор 14. Управляющий вход электронного ключа 11 подсоединен к выходу блока 15 задержки импульсов, вход которого подключен к вы ходу блока 10 выделения управляющего сигнала.

Измерительный мост работает следую» щим образом (фиг.2 ).

Напряжение разбаланса моста 2 усиливается дифференциальным усилителем

3, который подавляет синфазные помехи, и поступает на активный полосовой фильтр 4 (средняя частота пропускания фильтра равна частоте колебаний генератора ), который улучшает отношение сигнал/шум. Блок 10 выделения управляющего сигнала выдает импульсы, длительность которых равна ЬТ, причем CLT(T, где Т " период колебаний синусоидального напряжения генератора 1. Благодрая этому на дальнейшие каскады измерительного моста поступают импульсы напряжения полезного сигнала Е 51пы1длительностью аТ, 1 в то время как паразитный сигнал

Б C02tet, возникающий из-за рекактивного раэбаланса (при мостовой схеме из активных резисторов ), p эти промежутки времени практически равен нулю.

Настройка измерительного моста (без элементов 11-15 ) при разбалансе по реактивной составляющей производится элементами балансировки по актийной и реактивной составляющим моста 2 (не показаны ) путем последовательного приближения к тому, чтобы показания регистрирующего прибора 9 были бы равными нулю при небольших изменениях органов балансировки по реактивной составляющей. Этот процесс занимает много времени, так как приходится многократно пользоваться органами балансировки по активной и реактивной составляющим. Это обусловлено тем, что в схеме измерительного моста непосредственно величина реактивного разбаланса не изменяется.

Для упрощения настройки измерительного моста в него введен дополнительный канал измерения реактивной составляющей, принцип работы которого аналогичен принципу работы основного канала измерения активного разбаланса, однако сам дополнительный канал собран по упрощенной схеме.

Дополнительный канал работает следующим образом.

Выходной импульсный сигнал блока

10 выделения управляющего сигнала поступает на вход блока 15 задержки импульсов, время задержки которого вы5 10009 бирается равным 1/4 Т, где Т - период колебаний синусоидального напряжения генератора 1. Вследствие этого на вход детектора 12 сигнал поступает в промежутки времени hT, ког- S да паразитный сигнал, возникающий иэ-эа разбаланса по реактивной составляющей, имеет максимальное значение. Сигнал с выхода детектора 12 поступает на усилитель с нелинейной характеристикои (например логарифмической ), который позволяет устранить нелинейность индикатора 14, в качестве которого наиболее целесообразно испольэовать светодиод. В случае использования обычного стрелочного прибора применение усилителя с нелинейной характеристикой уменьшает динамический диапазон сигналов, поступающих на вход индикатора 14, 20 благодаря чему нет необходимости в регулировке его чувствительности (несколько диапазонов). Усилитель 13 с нелинейной характеристикой и индикатор 14 выполняет функцию нуль-инди- 2$ катора.

При использовании изобретения значительно упрощается настройка измерительного моста и сокращается вре25 4 мя, затрачиваемое на настройку. Кроме того, индикатор 14 позволяет быстро обнаружить нарушение балансировки по реактивной составляющей в процессе длительной работы измерительного моста.

Формула изобретения

Измерительный мост по авт,св.

11 932413, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены блок задержки импульсов и последователь" но соединенные электронный ключ, детектор абсолютного сигнала, уси" литель с нелинейной характеристикой и индикатор, причем сигнальный вход электронного ключа подключен к выходу активного полосовго фильтра, а его управляющий вход подключен к выходу блока задержки импульсов, вход которого подключен к выходу блока выделения управляющего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

0 932413, кл. G 01 R 17/10, 28.04.81

1000925

ВНИИПИ Заказ 1372/47 Тираж 708 Подписное

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