Автоматический цифровой мост переменного тока

Автоматический цифровой мост переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЦИФЮВОЙ МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий генератор, детектор равновесия, последовательно соединенные основной делитель напряжения и образцовую меру, включенные между выходом генератора и входом детектора равновесия , дополнительный делитель напряжения, соединенный также с выходом генератора, два зажима для подключения объекта измерения, один из которых подключен к выходу дополнительного делителя напряжения, а другой - к входу детектора равновесия , реверсивный счетчик, блок цифровой индикации, отличающ и я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, он снабжен делительным блоком и счетчиком субдиапазонов, причем входы счетчика субдиапазонов, делительного блока и основного делителя напряжения подключены к выходу реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом детектора равновесия, выход (Л счетчика субдиапазонов подключен к управляющим входам дополнительного делителя напряжения и делительного блока, а выход делительного блока подключен к входу блока цифровой индикации. 00 СЖ :л in 6 Ь 7

09) al) СОЮЗ ССВЕТСНИХ

»»»»»»»

PECflVSllHH

359 01 R 17 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITI4I4

»

Ф описдние изоБретения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и "-:й, .:.,, (21 ) 3523516/18-21 (22) 10.12.82 .(46) 23.03.84, Вюл, Р 11 (72) М.Н. Сурду, А.Д. Василенко, Ю.A. Смоляр, Н.Й. Михайленко и В.Г. Мельник (53) 621 .317.733 (088.8)

{56) 1. Мост переменного тока авто» матический P 5016. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Киев.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3323608/18-21, кл. 0 01 .R 17/10, 24.07.81 (прототип)., (54) (57) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЦИФРОВОЙ

МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий генератор, детектор равновесия, последовательно соединенные основной делитель напряжения и образцовую меру, включенные между выходом генератора и входом детектора равновесия, дополнительный делитель напряжения, соединенный также с выходом генератора, два зажима для подключения объекта измерения, один из которых подключен к выходу дополнительного делителя напряжения, а другой — к входу детектора равновесия, реверсивный счетчик, блок цифровой индикации, о т л и ч à ioщ и й.с я тем, что, с целью упроще ния устройства и повышения точности, он снабжен делительным блоком и счетчиком субдиапазонов, причем входы счетчика субдиапазонов, делительного блока и основного делителя напряжения подключены к выходу реверсивного

Я счетчика, вход которого соединен с М выходом детектора равновесия, выход счетчика субдиапазонов подключен к управляющим входам дополнительного делителя напряжения и делительного С блока, а выход делительного блока подключен к входу блока цифровой индикации.

»"

1081555

Изобретение относится к измерениям электрических величин и может быть использовано для измерения па. раметров комплексных сопротивлений.

Известен автоматический мост переменного тока Р 5016, построенный на основе использования элемен-. тов с тесной индуктивной связью между плечами отношений (трансформаторов) и операционных усилителей, содержащий трансформатор напряжения основного параметра, трансформатор напряжения вспомогательного параметра, трансформатор поддиапазонов, компаратор тока, генератор рабочей частоты, операционный усилитель и 15 детектор равновесия t1) .

Недостатками устройства являются ограниченное число разрядов уравновешивающего элемента и значительная: погрешность от дискретности уравно" щ вешивающего элемента, возрастающая в 10 раз от 1 до 10 в пределах каждого.десятичного поддиапазона из,мерения.

Наиболее близким к изобретению 25 техническим решением является автоматический цифровой мост переменного тока, содержащий генератор, последовательно соединенные основной делитель напряжения и образцо-. вую меру, включенную между выходом генератора и входом детектора равно"есия, дополнительный делитель напря- . жения, два зажима для подключения объекта измерения, один из которых подключен к выход3, дополнит,льного- 35 делителя напряжения, .а другой — к входу детектора равновесия, блок цифровой индикации, реверсивный счетчик с дополнительными разрядами, коммутатор, множительный и запоми- 40 нающий блоки, дешифратор (2) .

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический цифровой мост переменного тока, содержащий генератор, детектор равновесия, последовательно соединенные основной делитель напряжения и образцовую меру, включенные между выходом генератора и входом детектора равновесия, дополнительный делитель

% напряжения, соединенный также с выходом генератора, два зажима для подключения. объекта измерения, один из которых подключен к выходу дополнительного делителя напряжения, а другой - к входу детектора равно-. весия, реверсивный счетчик, блок циф-60 ровой индикации, снабжен делительным блоком и счетчиком субдиапазонов, причем входы счетчика субдиапазонов,, делительного блока и основного делителя напряжения подключены к выходу 65 реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом детектора равновесия, выход счетчика субднапазонов подключен к управляющим входам дополнительного делителя напряжения и делительного блока, а выход делительного блока подключен к входу бло-, ка цифровой индикации.

На чертеже представлена функциональная схема автоматического цифрового моста переменного тока.

Иост содержит генератор 1, основной делитель 2 напряжения, вход которого соединен с выходом генератора 1, образцовую меру 3, включенную между выходом основного делителя 2 напряжения и входом детектора 4 равновесия, дополнительный делитель 5 напряжения, вход которого подключен к выходу генератора 1, зажимы 6 и 7 для подключения объекта 8 измерения, первый из которых подключен к выходу дополнительного делителя 5 напряжения, а второй - к входу детектора 4 равновесия, реверсивный счетчик 9, вход которого соединен с вы-: одом детектора 4 равновесия, счетчик 10 субдиапазонов, а также делительный блок 11,выход которого подключен к блоку 12 цифровой индика- цич, причем вход счетчика 10 субдиапазонов, один из входов делительного блока 11 и управляющий вход основного делителя 2 напряжения подключены к выходу реверсивного счетчика 9, а второй вход делительного блока .11 и управляющие входы дополнительного делителя 5 напряжения подключены к выходу счетчика 10 субциапазонов.

Устройство работает следующим

° образом.

Измерительная мостовая цепь образована объектом измерения, образцовой мерой 3, основным 2 и дополнительным 5 делителями напряжения. уравновешивание мостовой цепи. осуществляется с помощью основного делителя 2 напряжения, коэффициент передачи которого определяется набором реверсивного счетчика 9. B процессе уравновешивания импульсы с выхода детектора 4 равновесия изменяют (увеличивают или уменьшают) состояние реверсивного счетчика 9 и счетчика 10 субдиапазонов, которые s свою очередь изменяют коэффициенты передачи основного 2 и дополнительного 5 делителей напряжения. регулирование коэффициентов передачи делителей напряжения производится таким образом, чтобы достичь минимального значения амплитуды выходного сигнала мостовой цепи. При этом, как обычно в цифровых измерительных приборах, весь

1081555

Составитель В. Семенчук

Редактор С. Патрушева Техред Л.Микеш Корректор М. Шароши

Заказ 1543/40 Тираж 711 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 диапазон измерения разбит на ряд поддиапазонов, на которых отсчет измеряемой величины производится с максимальным числом значащих разрядов. цифрового индикатора,т.е.отсчет .в старшем разряде десятичного индика- . тора изменяется от 1 до 9.

В то же время диапазон работы реверсивного .счетчика 9 ограничен более узкими пределами от g ;„ до

Й.eor в области максимальных воз- 10 можных значений. его кода (например, от 8 до 9). Следовательно, в более узких пределах изменяется и коэффициент передачи основного делителя 2 напряжения. Восстановле- 15 ние однозначного соответствия индицируемого и действительного значения измеряемой величины в пределах всего поддиапазона достигается эа счет введения счетчика 10 субдиапазонов, на которые разбит каждый поддиапазон измерения и делительного блока 11, с помощью которого значение кода реверсивного счетчика

9 делится на величину, определяемую значением кода счетчика 10 субдиапа, онов. Так в первом субдиапаэоне зона максимальных значений кода счетчика 9) эта величина равна 1, и индицируемое значение измеряемой величины соответствует коду реверсивного счетчика 9. Во втором субдиапазо, не значение кода реверсивного счет чика 9 делится на величину, равную

"Чеа отношению I †„ в третьем — на

МЧ @„Л Ч а э i-ом оубдненеэоне — не

"Ч, "Чюаз

Соответствующим образом изменяет- 40 ся и коэффициент передачи дополнительного делителя 5 напряжения, ;что обеспечивает однозначность условий равновесия во всем.поддиапазо не измерения., 45

В предлагаемом устройстве, как и в известном, достигается снижение погрешности измерения от дискретности, однако в данном случае не за счет увеличения разрядности реверсивного счетчика, а за счет огра-, ничения диапазона его работы. Реверсивный счетчик 9 не содержит дополнительных разрядов, которые имеются в счетчике известного устройства, а их роль (для обеспечения одинакового с прототипом общего числа состояний на каждом поддиапазоне) выполняет счетчик субдиапазонов.

Таким образом, данное устройство существенно проще известного при сохранении всех достоинств последнего. В этом устройстве отсутствует запоминающий блок, коммутатор основных и дополнительных, разрядов счетчика и дешифратор номера субдиапаэона при равной с известным устройством сложности остальных узлов. Преимущество данного устройства состоит в повышении чувствительности мостовой цепи при уравновешивании ее по относительному параметру, что обуславливает более высокую точность уравновешивания известного устройства по сравнению с предлагаемым. Степень повышения чувствительности (а следовательно, и точности уравновешивания) по второму параметру равна степени повышения точности по основному параметру и составляет 5-7 раз. Автоматический цифровой мост переменного тока предназначен для измерения параметров комплексных величин, пропорциональных проводимости (например, емкости). При необходимости измерения параметра пропорционального сопротивлению основной челитель 2 напряжения должен быть включен между генератором 1 и объекroM 8 измерения, причем коэффициент передачи дополнительного делителя

5 напряжения должен изменять- " ся при переходе границ субдиапазонов в обратном порядке.