Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений

Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О fl И С А Н И Е (1945801

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическнк

Республик (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 11,12.80 (21) 3213202/18-21 с присоединением заявки № (23)Приоритет (51)М. Кд.

С 01 à iV00

5кударстаснный коинтет

СССР ро данаи нэабретеннй н открытнй (53) УДК 621. 317..733(088.8) Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25.07.82 (?2) Авторы изобретения

A .И. Новик, М.Н. Сурду, l0.À. Смоляр и Н.А.;; Фещенко Г г

k

Институт электродинамики АН Украинской ССР;. (?1) Заявитель (54) МНОГОПОДДИАПАЗОННЫЙ ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОСТ

СО СЛЕДЯЩИМ УРАВНОВЕШИВАНИЕМ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ

КОМПЛЕКСНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к измери- тельной технике и может быть исполь зовано для измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известен. многоподдиапазонный (многопредельный) цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости (емкости).

В данном мосте автоматический выбор поддиапазона измерения производится путем последовательного включения поддиапазонов, начиная с поддиапазона, на котором подаваемое на объект измерения напряжение максимально. При этом выбирается тот поддиапазон, при вклю- 15 чении которого выходной сигнал измерительной цепи падает ниже заранее установленного порога (1 ), Недостаток такого моста заключает- 2о ся в том, что е процессе выбора поддиапазона измерения на объект измерения может подаваться напряжение, во много раз превышающее измерительное.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следяцим уравновешиванием для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержаций генератор напряжения, подключенный. к детектору равновесия через последовательно со" единенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соединенные второй де" литель напряжения и объект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к входам управления соответствуюцих делителей напряжения, первый и второй реверсивный счетчики импульсов, элемент ИЛИ, вход. которого соединен с импульсным выходом первого, а выход - с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой — к стартовому устройству, а выход соединен с элементом И

945801 и управляощим входом переключателя, вход которого подключен к второму

-выходу детектора равновесия, а выходы соединены с вторым входом схемы ИЛИ и входом первого реверсивного счетчика, тактовый генератор, выход которого подключен к тактирующему входу .детектора равновесия и второму входу элемента И (2 ).

Недостатком известного устройства fo является малое быстродействие, что обусловлено неточным выбором поддиапазона измерения.

Цель изобретения — увеличение быстродействия. 15

Поставленная цель достигается тем, что многоподдиапазонный цифровой экстемальный мост со следящим уравновешианием для измерения проводимости комплексных сопротивлений, содержащий о генератор напряжения, подключенный к детектору равновесия через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соединенные второй делитель напряжения и объект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к во входам управления соответствующих делителей напряжения, первый и второй реверсивные счетчики импульсов, .элемент ИЛИ, вход котброго соединен с импульсным выходом первого, а выход " с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой - к стартовому устройству, а выход соединен с элементом И и управляющим входом переключателя, вход которого подключен к второму

40 выходу детектора равновесия, а выходы соединены с вторым входом элемента ИЛИ и входом первого реверсивного счетчика, тактовый генератор, выход которого подключен к тактирующему входу детектора равновесия и второму входу элемента И, снабжен последовательно соединенными. вспомогательной образцовой мерой и вторым ключом, включенными между генерато" ром напряжения и детектором равновесия, причем входы управления первого и второго ключей подключены к выходу триггера и элемента И соответственно. SS

На чертеже представлена структурная схема многоподдиапазонного цифроеого экстремального моста со следящим, уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений.

Он содержит генератор 1 напряжения, первый 2 и второй 3 делители напряжения, измеряемую 4 и образцовую 5 проводимости, первый ключ 6, детектор 7 равновесия, первый 8 и второй 9 реверсивные счетчики импульсов, элемент ИЛИ 10, переключатель 11, триггер 12 с раздельными входами, элемент И 13, тактовый генератор 14, стартовое устройство 15 для формирования сигналов запуска моста, . вспомогательную образцовую меру 16 и второй ключ 17.

Уравновешивание измерительной цепи по декадам осуществляется изменением состояния первого делителя 2.

Переключение поддиапазонов измерения происходит при помощи второго делителя,, 3. Последний является инвер. тирующим, Эти делители управляются соответствующими реверсивными счетчиками .

При поступлении импульса запуска

Ьт стартового устройства 15 на вход триггера 12 последний переворачиваетI ся, D ..результате ключ б размыкается, на вход элемента И 13 поступает разрешающий потенциал и импульсы от тактового генератор.-. 14 поступают через. элемент И 13 на вход управления второго ключа 17, который периодически замыкается, Приращения амплитуды выходного тока измерительной цепи, вызванные кратковременными разрывами цепи вспомогательной образцовой меры 16 проводимости, анализируются детектором 7 равновесия. При отрицательных приращениях сигналы управления с выхода детектора 7 равновесия через переключатель 11, элемент ИЛИ 10 поступают на вход второго счетчика 9.

Происходит переключение поддиапазонов, Первое же положительное приращение выходного сигнала измерительной цепи приводит к изменению состояния триггера l2. Ключ 6 замыкается, на вход элемента И 13 поступает запрещающий сигнал, приводящий к размыканию ключа 17, и выход детектора 7 равновесия подключается ко входу первого реверсивного счетчика 8. Начинается уравновешивание измерительной цепи по декадам ;;

Величина вспомогательной проводимости 16 выбирается такой, чтобы ток

945801 через нее был равен удвоенному приращению тока ветви образцовой меры 5, вызванному изменением состояния делителя 2 на единицу дискретности старшего разряда. При периодическом разрыве ветви с таким током в процессе выбора поддиапазона из выражения

14! ь 0,5 .1, где I - ток в цепи измеряемого объекта; 1О ток в цепи образцовой меры; нетрудно найти, что равновесие измерительной цепи после выбора поддиапазона не превысит 5 шагов дискретности старшего разряда. 15

Таким образом, предлагаемое техни" ческое решение благодаря простоте реализации и достигаемой полезности, заключающейся в повышении быстродействия, сможет найти широкое применение 20 при построении цифровых мостов и компенсаторов переменного тока. формула и зоб ретения 25

Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений, содержащий зв генератор напряжения, подключенный к детектору равновесия через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соеди35 ненные второи делитель напряжения и обьект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к входам

ВНИИПИ Заказ 5324/65

Тираж 717 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 управления соответствующих делителей напряжения, первый и второй реверсивные счетчики импульсов, элемент ИЛИ, вход которого соединен с импульсным выходом первого, а выход - с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой - к стартовому устройству, а выход соединен с элементом И и управляющим входом переключателя, вход которого подключен к второму выходу детектора равновесия, а выходы соединены с вторым входом элемента ИЛИ и входом первого реверсивного счетчика, тактовый гене" ратор, выход которого подключен к тактирующему входу детектора равно" весия и второму входу элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен последовательно соединенными вспомогательной образцовой мерой и вторым ключом, включенными между генератором напряжения и детектором равновесия, причем входы управления первого и второго ключей подключены к выходу триггера и элемента И соответственно.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цийровой автоматический мост переменного тока Р589. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, п.п. 4.1, 4.2.

2. Иост переменного тока Р591 °

Техническое описание и инструкция по эксплуатации, п. 4.2. (прототип).