Автоматический мост для измерения параметров конденсаторов по трехэлементной схеме замещения Советский патент 1991 года по МПК G01R17/10 

о ю ю

00

ел ю

ND

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а более конкретно к мо- стовым устройствам, может быть использовано в автоматике, телемеханике и связи и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 847215.

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет ускорения процесса уравновешивания.

На фиг. 1 представлена структурная схема моста; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема четырехплечего моста.

Автоматмческий мост содержит генераторы 1 и 2 длинных и коротких прямоугольных импульсов, соединенные с сумматором 3, соединенным с четырехплечим мостом 4, состоящим из коммутатора 5, соединенного с сумматором 3 и объектом 6 измерения. Резисторы 7 и 8 соединены с общей шиной. Регулируемый двухполюсник 9 соединен с сумматором 3. Блок 10 измерения соединен с коммутатором 5. Дифференциальный усилитель 11 присоединен к измерительной диагонали моста 4 и через блоки 12 и 13 балансировки по активному и реактивному сопротивлениям присоединен к микро- ЭВМ 14. Резисторы 7 и 8 через диоды 15 и 16 присоединены к измерительной диагонали моста 4. Ключ 17 присоединен параллельно регулируемому двухполюснику 9, присоединен через линию 18 задержки к генератору 1 длинных прямоугольных импульсов. Обьект 6 измерения содержит активное сопротивление 19 (Rig), включенное параллельно с последовательно включенным активным сопротивлением 20 (R20) и емкостью 21 (Cai). Регулируемый двухполюсник 9 содержит регулируемый резистор 22 (R22), включенный параллельно с последовательно включенными переменным резистором 23 (R23) и переменным конденсатором 24 (С24).

Автоматический мост работает следующим образом.

Пусковой сигнал с микро-ЭВМ 14 запускает генератор 1 длинных прямоугольных импульсов и подключает объект 6 измерения через коммутатор 5 к блоку 10 измерения. Блок 10 измерения вводит измеренные характеристики объекта 6 измерения в память микро-ЭВМ 14, которая подсчитывает значения измеряемых параметров и выставляет их в регулируемом двухполюснике 9. Затем сигнал с микро-ЭВМ 14 подключает коммутатором 5 объект 6 измерения в плечо четырехплечего моста и запускает генераторы 1 и 2 длинных и коротких прямоугольных импульсов. При подаче прямоугольных импульсов от генератором 1 и 2 на измерительной диагонали моста 4 возникает сигнал

разбаланса, по которому происходит срабатывание блоков 12 и 13 балансировки по активному и реактивному сопротивлениям, в это время диоды 15 и 16 открыты, а ключ

17 разомкнут. После окончания подачи длинного прямоугольного импульса от генератора 1 диоды 15 и 16 закрываются, и в измерительной диагонали моста имеется напряжение

t. R19

Ди Цт,е

(R19 +R20)C21 R19+R20 t. R22

15

-Ume

( R22 + R23 ) C24 R22 + R23

20

. где UM - амплитуда прямоугольных импульсов генераторов 1 и 2. При t 0

Ди(0) Ц„

R19

R22

R19 + R20 R22 + R23

5

0

5

0

5

0

5

Если при начальной регулировке при t - оо произведено предварительное уравновешивание по R22, то информация о разбалансе по R23 будет присутствовать в напряжении Д1) (t) при подаче коротких импульсов от генератора 2 и в момент после подачи длинного прямоугольного импульса, что.позволяет ускорить процесс уравновешивания. Затем через заданный промежуток времени ключ 17 закрывается, коммутатор 5 шунтирует объект 6 измерения и происходит быстрое затухание переходных процессов в мосте 4, что позволяет еще более ускорить процесс уравновешивания. При подаче сигнала от генераторов 1 и 2 ключ 17 размыкается, коммутатор 5 не шунтирует объект 6 измерения.

Введение в схему двух диодов, ключа и линии задержки позволяет ускорить процесс уравновешивания, что особенно важно при проведении динамических измерений, например параметров нефти, протекающей через емкостный датчик.

Предлагаемый автоматический мост в отличие от известных импульсных мостов уравновешивается не только в моменты подачи прямоугольных импульсов, но и в промежутках между ними, что определяет повышенное быстродействие моста.

Формула изобретения

Автоматический мост для измерения параметров конденсаторов по трехэлементной схеме замещения по авт.св. № 847215, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены

два диода, ключ и линия задержки, при этом диоды включены соответственно в два смежных относительно общей шины плеча последовательно с резисторами, причем катоды диодов соединены с соответствующими вершинами измерительной диагонали

автоматического моста, выводы регулируемого двухполюсника соединены соответственно с выводами ключа, управляющий вход которого через линию задержки соединен с выходом генератора длинных прямоугольных импульсов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к мостовым устройствам, и может быть использовано в автоматике, телемеханике и связи. С целью повышения быстродействия путем ускорения уравновешивания устройства мост дополнительно снабжен двумя диодами 15,16, ключом 17 и линией 18 задержки. Первый диод 15 включен в плечо моста, содержащее резистор 7. Один конец диода присоединен к резистору,а другой - к измерительной диагонали мостовой схемы 4. Второй диод 16 включен в плечо моста, содержащее второй резистор 8. Один конец второго диода подключен к второму резистору, а другой - к измерительной диагонали мостовой схемы 4. Ключ 17 присоединен параллельно регулируемому двухполюснику 9 и через линию 18 задержки подключен к генератору 1 длинных прямоугольных импульсов. Автоматический мост уравновешивается нетолько в моменты подачи прямоугольных импульсов, но и в промежутках между ними, что дает возможность применения его при динамических измерениях. 2 ил. со с

w nfrfrx

pf2

н

i/6

8

5

Фиг. I

5