СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКОНЧАНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ В КОМПЕНСАЦИОННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВАХ Советский патент 1971 года по МПК G01R17/06 G05B23/02 

Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано при определении окончания измерений. Известен способ определения окончания измерения в компенсационных измерительных устройствах переменного тока, заключающийся в том, что сравнивают амплитуды измеряемого и компенсирующего напряжений и по минимуму разностного сигнала судят об окончании измерения. Описываемый способ отличается от известного тем, что сравнивают фазу разностного сигнала с фазой измеряемого напряжения и фиксируют момент достижения сдвига фаз в 90°, по которому судят об окончании измерения. При этом повышается точность фиксации измерения при наличии паразитных реактивных сопротивлений, например, в элементах или соединительных проводах. На фиг. 1 изображена блок-схема входных цепей компенсационных измерительных устройств. Она содержит блок 1 опорного переменного напряжения; блок 2 измеряемого напряжения t/ii блок 3 компенсирующего напряжения t/a; блок 4 выявления рассогласования, выполненный, например, в виде трансформатора ( - разностное напряжение). висимости фазового сдвига Дф от отношения компенсирующего и измеряемого напряжений По обмоткам трансформатора течет разностный ток, определяемый разностным напряжением ДС/. При наличии малых реактивностей, например, в блоках 2 и 5 и в соединительных приводах Ш и, - и., liВвиду малости реактивностей, когда система несбалансирована, т. е. амплитуды на входах блока 4 не равны, выражение (1) может быть упрощено Д /небал. ft f/1 - t/2(2) При подходе к балансу амплитуда И стре.мится к амплитуде Ui и,и, и, тогда ДУ л; t/(l - ), гдеДф ф1 - ф2(3)

и полученное выражение подставим в выражение (3)

(уАу)

(уАу)

+ ... 1-2 п

Пренебрегая величинами, имеющими норядок малости выше чем /Дф, получим

Д(У t//Ac ...(4)

Обычно при сравнении исходят из выражения (2). В этом случае после сравнения амплитуд и выделения сигнала рассогласования последний сравнивают с заданным порогом. Как видно из выражения (4) сигнал рассогласования никогда не достигает нуля,.поэтому порог чувствительности всегда имеет конечное значение и точность отработки таким способом ограничена.

Описываемый способ заключается в том, что для определения баланса исходят из выражения (4). Это выражение показывает, что чем ближе фаза к 90°, тем ближе система к балансу. Это же подтверждают экспериментальные данные. Фазовый сдвиг резко меняется при ст 0,8-1,2 (см. фиг. 2).

Экспериментальные, и расчетные данные показывают, что для обеспечения погрешности не более 0,001 необходимо определять сдвиг фаз с погрешностью ± 20°, что составляет 22%от 90°. Таким образом, при номощи весьма грубого инструмента описываемый способ разрешает получить весьма точные результаты.

Предмет изобретения

Способ определения окончания измерения в компенсационных измерительных устройствах переменного тока, заключаюшийся в то.м, что сравнивают амплитуды измеряемого и компенсирующего напряжений и разностный сигнал усиливают, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения окончания измерения переменных напряжений при наличии паразитных емкостей и индуктивностей, сравнивают фазу разностного сигнала с фазой измеряемого напряжения и фиксируют окончание переходного процесса в момент

достижения сдвига фаз в 90°.

)

0,2 0, 0,6 0,8 1,0 1,2 J, fus.2