ВСЕСОЮЗНАЯ ifi ПАТЕКТН&-''^ TtxHi4ECKAaБИБЛИОТЕКА Советский патент 1969 года по МПК G01R17/10 G01R13/02 

Известные цифровые автоматические мосты, работающие по известному способу следящего уравновешивания, мало пригодны для измерения параметров нелинейных объектов, так -как при переходе с одного предела измерения на другой происходит изменение режима объекта измерения, в результате чего на границе двух любых соседних пределов может возникнуть неустойчивость, проявляющаяся в том, что мост будет непрерывно переключать эти пределы, и возможность однозначного выбора пределов будет исключена.

Предлагаемый способ автоматического уравновешивания многопредельных цифровых следящих мостов основан на переключении пределов и отличается тем, что, с целью исключения неустойчивости на границах пределов при измерении нелинейных параметров, возникающей вследствие зависимости измеряемого параметра от режима измерения, который меняется при переключении пределов, в мост вводят не менее двух пределов с минимальной кратностью (для десятичной системы, например, с кратностью 1:10), переключение которых не связано с изменением режима, и выбор пределов производят автоматически так, что всегда сначала производят поочередное включение или, в зависимости от направления выбора, отключение указанных пределов и только затем соответственно

поочередное включение или отключение пределов, вызывающее изменение режима работы нелинейных элементов.

На фиг. 1 поясняется принцип выбора пределов измерений; на фиг. 2 изображена ветвь измерительной цепи; на фиг. 3 - реверсивный счетчик пределов; на фиг. 4 - диаграмма напряжений моста для измерения индуктивности с пятью пределами.

Для исключения неустойчивости на границах пределов при уравновещивании моста реверсивным устройством выбор нределов следует производить следующим образом. Пусть трем пределам моста /, П, 1П (см. фиг. 1) соответствуют два уровня прикладываемого к объекту напряжения И и /а, а измеряемый параметр при этих напряжениях имеет значение Р и PZ соответственно. Чтобы исключить неустойчивость на границе пределов 1 и Ш, вводится предел, переключение которого осуществляется так, что после перехода на предел 111 и изменения напряжения до величины HI это напряжение сохраняется при обратном переходе на предел //. Измерения на пределе // выполняются на двух напряжениях И и И. Явление неустойчивости исключается благодаря тому, что любая граница пределов может быть пройдена при одном и том же напряжении на объекте. При этом диаграмма изменения напряжений по пределам похожа на пеглю гистерезиса. В прямом направлении /- Я-/// пределы переключаются но нижней ветви нетлн гистерезиса, а в обратном направлении Я/-Я-/ - по верхней.

Каждая граница, кроме того, может быть нройдена в обоих нанравлениях при неизменном напряжении на объекте. Количество гистерезисных петель определяется числом скачков напряжения на границах пределов, а их расположение - характером 1зменепия уровней напряжения по пределам.

В ветви измерительной цепи, показанной на фиг. 2, пределы переключаются витками обмотки 1 трансформатора напряжения 2 и витками обмотки 3 компаратора тока 4. Переключение витков осуществляется контактами 5, б и 7 реле, управляемых реверсивным счетчиком пределов. Между трансформатором напряжения и компаратором тока включена измеряемая индуктивность 8. От трансформатора 2 могут быть получены четыре ступени напряжения. Секции обмотки 1 этого трансформатора содержат числа витков п, 10п, 100/г и 1000га. Обмотка компаратора токов состоит из двух секций с числом витков m и 10т.

Мост для измерения индуктивности выполнен с пятью пределами, диаграмма напряжений которого ноказана на фиг. 4. На пределе / измерение выполняется нри одном напряжении, соответствующем п витком обмотки 1; в компараторе токов на этом пределе включаются витки т.

Диаграмма напряжений на пределе Я образует гистерезисную петлю, нижняя ветвь которой соответствует напряжению, полученному при п витках, а верхняя - нри Юд витках. При работе на нижней ветви в компараторе токов включается 10т витков, а на верхней--пг витков, так что в обоих случаях произведение витков всей цепи остается равным 10п-т. На пределе Я/ произведение витков равно 100я-т, на пределе IV-lOOOn.m и на пределе V - 10 000 п т. Последнему пределу соответствует одно рабочее напряжение.

Реверсивный счетчик (см. фиг. 3), при помощи которого осуществляется автоматическое переключение пределов, содержит: триггеры 9, 10 и 11; элементы задержки в цепях

обратных связей 12 и 13; схемы совпадения 14-24- схемы ИЛИ 25-25; обмотки реле 30, 31 и 32. В направлении прямого счета счетчик меняет состояния в последовательности 000 - 001 - 010 - 011 - 111, а при счете

в обратном направлении -111- 110- 101100 - 000(см. фиг. 4).

Предмет изобретения

Способ автоматического уравновешивания многопредельных цифровых следящих мостов, основанный на переключении нределов, отличающийся тем, что, с целью исключения неустойчивости на границах пределов при измерении нелинейных параметров, возникающей вследствие зависимости измеряемого параметра от режима измерения, который меняется при переключении пределов, в мост вводят не менее двух пределов с минимальной кратностью (для десятичной системы, например, с кратностью 1:10), переключение которых не связано с изменением режима, и выбор пределов производят автоматически так, что всегда сначала производят поочередное включение

или, в зависимости от направления выбора, отключение указанных пределов и только затем соответственно ноочередное включение или отключение пределов, вызывающее изменение режима работы нелинейных элементов.