Цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока

Цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1953576

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОа СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические республик (6!) Дополнительное к эвт. свид-ву (22) Заявлено 11. 12. 80 (21) 3233917/18-21 (51)М. Кл. с присоединением.заявки №

С 01 К 17/10

9еудерстеевЫ1 кемнтет

CCCP ло делам взобретеннН. н открытей (23) Приоритет

Опубликовано 23 . 08. 82. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 25.08.82 (53) УД К 621.. 317. 733 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.Б. Гриневич, А.И. Новик, М.Н. Сурду, P.Ä. Тучин и Н.А. Фещенко (71) Заявитель (54 ) ЦИФРОВОЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ МОСТ

ПЕРЕМЕННОГО. ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения парамет- . ров комплексных сопротивлений.

Известны цифровые экстремальные модуляционные мосты переменного то5 ка, в которых уравновешивание мостовой цепи по каждому из параметров .осуществляется поочередно. В таких мостах время одного такта уравновеши- о вания состоит из времени, в течение которого осуществляется модуляционное воздействие по одному из пара- метров, и времени, в течение которого производится регулирующее воздействие по этому же параметру и оканчиваются переходные процессы в мостовой измерительной цепи и детекторе равновесия 1 1).

Недостаток известных мостов за- 2о ключается в низком быстродействии, так как необходимо значительное время на окончание переходных процессов после регулирующих воздействий.

Наиболее близким техническим реше.нием является цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока, содержащий последователь но включенные генератор рабочей частоты, мосто-, вую измерительную цепь и детектор равновесия, основной и вспомогательный реверсивные счетчики, потенциальные выходы которых соединены с мостовой измерительной цепью, тактовый генератор, выход которого соединен с входами синхронизации детектора равновесия и формирователя сигналов управления модуляторами, а также два модулятора, входы которых подключены к генератору рабочей частоты, а выходы - к мостовой измерительной цепи 12).

В данном устройстве по сравнению с известным время, в течение которого производятся регулирующие воздействия и заканчиваются переходные процессы в процессе измерения в общем случае в два раза меньше.

9535?6

При переменной чувствительности мостовой измерителной цепи амплитуд-. ные приращения ее выходного сигнала, вызванные модуляционными воздействиями по основному и вспомогательному s параметрам, в диапазоне измерения непостоянны и могут отличаться друг от друга в несколько раз (по десяти).

Причем указанные приращения находятся в квадратуре. о

Приращение амплитуды выходного си.гнала в 20 раз меньше порога чувствительности детектора равновесия.

При этом в 20 раз уменьшается точность измерения и во столько же раз 15 уменьшается быстродействие прибора.

Недостатками известного устройства является малое быстродействие и низкая точность измерения.

Цель устройства - повышение быст- го родействия и точности измерения цифровоro экстремального модуляционного моста переменного тока.

Указанная цель достигается тем, что цифровой экстремальный модуляцион 25 ный мост переменного тока, содержащий последовательно включенные генератор рабочей частоты, мостовую измерительную цепь и детектор равновесия, основной и вспомогательный ре- зв версивные счетчики, потенциальные выходы которых соединены с мостовой измерительной цепью, тактовый генератор, выход которого соединен с входами синхронизации детектора равновесия и формирователя сигналов управления модуляторами, а .также два модулятора, входы которых подключены к генератору рабочей частоты, а выходы - к мостовой измерительной цепи, снабжен задатчиком кода и блоком сравнения кодов, входы которого подключены к потенциальным выходам основного реверсивного счетчика и задатчика кодов, четырьмя переключателями, два из которых включены между соответствующими управляющими входами модуляторов и выходами формирователя сигналов управления модуляторами, два других переключателя включены .между соответствующими входами реверсивных счетчиков и управляющими выходами детектора равновесия, а входы управления переключателей подключены к выходу блока сравнения кодов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового экстремального модуляционного моста переменного тока.

Цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока содержит генератор 1 рабочей частоты, .мостовую измерительную цепь 2, детектор 3 равновесия, модуляторы основного 4 параметра и вспомогательного 5, формирователь 6 сигналов управления модуляторами, реверсивные счетчики основного 7 параметра и вспомогательного 8, тактовый генератор 9, осуществляющий синхронизацию работы детектора 3 равновесия и формирователя 6, переключатели 10-13, блок 14 г сравнения кодов и задатчик 15 кодов.

Конструктивно формирователь сигналов управления модуляторами может быть выполнен на основе заторможенных мультивибраторов либо на .основе запоминающих элементов, например триггеров.

Выходные сигналы формиоователя 6 воздействуют на модуляторы 4 и 5.

Последние формируют модуляционные воздействия (сигналы рабочей частоты требуемой амплитуды выходного напряжения (тока) мостовой измерительной цепи 2. По знаку приращений амплитуды выходного сигнала измерительной цепи детектор 3 равновесия формирует сигналы управления, которые поступают на входы реверсивных счетчиков 7 и 8.

Порядок осуществления модуляционных воздействий s каждом из тактов уравновешивания следующий, Сначала осуществляется модуляционное воздействие по одному из параметров. Детектор равновесия 3 анализирует реакцию мостовой измерительной цепи 2 на это воздействие. Результат анализа запоминается детектором 3 равновесия. Затем включается модуляционное воздействие и формируется сигнал управления по другому пара- метру. Оба сигнала управления посту-. пают на входы реверсивных счетчиков 7 и 8 одновременно. С изменением состояний счетчиков изменяются величины регулируемых элементов мостовой измерительной цепи 2, Недостатки известного устройства устраняются благодаря тому, что всегда первым осуществляется модуляционное воздействие по тому параметру, по которому чувствительность измерительной цепи меньше. Информацией о чувствительностях измерительной цепи является наличие или отсутствие разрешающего сигнала на выходе блока

5 95357 формула изобретения

Цифровой экстремальный модуляционный мост переменного тока, содержащий последовательно включенные генератор рабочей частоты, мостовую измерительную цепь и детектор равновесия, основной и вспомогательный реверсивные счетчики, потенциальные выходы которых. соединены с мостовой измерительной цепью, тактовый генератор, выход которого соединен с входами синхрони зации детектора равновесия и формирователя сигналов управления модулятор рами, а также два модулятора, входы которых подключены к генератору рабочей частоты, а выходы - к мостовой измерительной цепи, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерения, он снабжен задатчиком кода и блоком сравнения кодов, входы кото" рого подключены к потенциальным выходам основного реверсивного счетчика и задатчика кодов, четырьмя переключателями, два из которых включены между соответствующими управляющими входами модуляторов и выходами формирователя сигналов управления модуляторами, два других переключателя включены между соответствующими входами реверсивных счетчиков и управляющими выходами детектора равновесия, а входы управления переключателей подключены к выходу блока сравнения кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Приборы и системы управления.

N 3, 1971, с. 30-32.

2. Иост переменного тока автоматический с цифровым отсчетом Ð5016.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации, и. 4.1.2. сравнения кодов 14. Последний зави-сит от состояния счетчика основного параметра 7 и задатчика 15 кодов.

Если код счетчика 7 превысит код задатчика 15 кодов, на выходе блока 14 сравнения кодов . появляется разрешающий сигнал, свидетельствующий о том, что чувствительность измерительной цепи 2 по вспомогательному параметру меньше чувствительности по ос- 0 новному параметру. При этом срабатывают переключатели 10 и 11. В результате первым во времени осуществляется модуляционное воздействие по вспомогательному параметру. !5

Если на выходе блока 14 сравнения кодов от сутствует ра з решающий си гнал (свидетельство того, что чувствительность измерительной цепи по вспомогательному параметру выше чувст- 0 вительности по основному), то первым осуществляется модуляционное воздействие по основному параметру, так как переключатели 10 и 11 находятся в несработанном (исходном) состоянии. 25

Одновременно пои помощи переключателей 12 и 13 подключения входов реверсивных счетчиков 7 и 8 к выходам детектора 3 равновесия взаимно меняются местами.

Наложение выходного модуляционного сигнала большей амплитуды на модуляционный сигнал меньшей амплитуды (эти сигналы находятся в квадратуре) практически не влияет на величины

35 приращений, вызываемых модуляционными воздействиями. Так, например, при чувствительности (в условных единицах) измерительной мостовой цепи по основному и вспомогательному параметрам, равной 1 и 0,1 соответственно, вызванное модуляционным воздействием по вспомогательному параметру, приращение выходного сигнала моста равно

0,1. Это превышает в 20 раз прираще45

we по тому же параметру в известном мосте при таких же чувствительностях.

Если порог чувствительности детектора рановесия примем равным 0,1 (такой случай типичен для целого ряда

50 цифровых экстремальных мостов), то точность и быстродействие предлагае6 6 мого моста увеличивается по отношеwe к известному в 20 раз.

Предлагаемое техническое решение экспериментально проверено и будет использовано в подготавливаемом к серийному выпуску мосте переменного тока Р5079.

953576

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 6270/73 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Семенчук

Редактор А, Козориз Техред M. Рейвес Корректор И. Муска.