1
Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к области измерения и контроля составляющих комплексных величин переменного тока, и может быть использовано для построения преобразователей относительных отклонений составляющих комплексных величин в активные скалярные величины.
Известны квазиуравновешенные мосты, содержащие источник питания, питаемые нм ветвь измеряемой величины, коэффициент передачи которой пропорционален измеряемой комплексной величине, и ветвь образцовой величины, состоящую из двух последовательно соединенных звеньев, к узку соединения которых подсоединена ветвь обратной связи с выхода усилителя сигнала разбаланса, индикатор равновесия, измеритель (преобразователь) переменного напряжения на выходе усилителя. После приведения такого моста в состояние квазиравновесия регулировкой одного параметра на его выходах имеются величины, пропарциоиальНые одной составляющей я. о.тношеншо соста1ВЛяю.щих изме.р1яем ой комплексной величины.
Предлагаемый мост позволяет после уравновещивания одним параметром получить две активные величины, пропорциональные соответственно относительным отклонениям составляющих комплексной величины от их установленных значений. Это обеспечивается тем, что в нем к источнику питания подключены два параллельных звена с постоянным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определяются знаком и величиной выходного сигнала индикатора равновесия, причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь); последовательно с эт)мп звеньями соединено звено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному значению одной составляющей, выход которого подключен к узлу алгебраического суммирования выходных величин ветвей, а соединенное с этпм узлом звено ветви образцовой величины выполнено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному значению второй составляющей.
На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого моста; на фиг. 2 - возможный вариант его выполнения.
Измерительная цепь моста содержит три параллельные ветви, питаемые от источника 1 переменного тока: ветвь измеряемой величины с измеряемым сопротивлением 2 (двух-, трехили четырехполюсником), коэффициент передачи которой пропорционален измеряемой величине, ветвь образцовой величины с двумя последовательно включенными звеньями 3 4 и ветвь, образованную параллельно соединен3ными звеньями 5 и 6, последовательно с которыми включено звено 7. Выходные величины ветвей алгебраически суммируются и подаются на выход усилите;ля 8 сигнала разбалаиса с въгсоиим КОэф.фиц1И|е«т10М усиления и зввном 9 .обратной связи. Вь1ход нослёднего подключен к точке соединения звеньев 3 и 4. На выходе усилителя 8 включены индикатор 10 равновесия (фазочувствительный или экстремальный), выходной сигнал которого воздействует на звено 6, изменяя величину и знак его коэффициента передачи, и измеритель (преобразователь) // напряжения. Аналогичный измеритель (преобразователь) 12 может быть включен на выходе звена 6. UTI - выходная величина источника питания; t/i и (72 - выходные величины звеньев 8 и 6 соответственно, Вц х+1у - измеряемая комплексная величина, Кпг - коэффициенты передачи остальных звеньев (индекс i совпадает с цифрой, присвоенной звену на фиг. 1). Первый из каз.ф:фи циенто;в .передачи /Спт и Kк пропорционален установленному значению одной И13 СОставляющиХ (лгдг иши УК, а вто рой - |у1ста«01вл©нному значению другой составляющей. При доста.точно большом коэффициенте усиления усилителя 8 () выходной сигнал усилителя и, - -%- /Сп2 + /С„7 („5 + /Спб) + п4-Л„9 + /Сп4-Дпз. Если К(х + jy); К Лпэ К; Ко - Xf ЛГп4 jyftf, ТО К(х + 1у)JyN-K-x(K+Kns) После регулировки коэффициента передачи пб до установления ™f/if 0 т. е. до совпадения фаз сигналов fj и t/n, получают /С„б fJ (JnKns Lfn К XN У-Ун Lf,Un Т. е. f/2 и L/i пропорциональны относительным отклонениям составляющих комплексной веЛИЧ.ИНЫ БИ от их устаНОвле Нны)Х значений. Возможный вариант выполнения предлагаемого моста показан на фиг. 2.v
4 Ветви моста питаются от вторичных обмоток трансформатора 13 напряжения с числами витков mi и /П2, первичная обмотка которого (с числом витков то) подключена к источнику 1 питания. Трансформатор выполнен таким образом, что между его обмотками существует тесная индуктивная связь. Звено 6 с из.меняемой величиной и знаком коэффициента передачи выполнено в виде включенного в одну из вторичных обмоток трансформатора четырехплечего мостика, образованного нерегулируемыми сопротивлениями и сопротивлением, изменяющим свою величину под воздействием выходного сигнала индикатора 10 равновесия (например, синфазного фазочувствительного детектора или квадратурного фазочувствительного детектора с фазосдвигающей цепочкой в одном из каналов). В качестве регулируемого сопротивления используют варистор, фотосопротивление и т. п. Система уравновещивания может быть как статической, так и астатической. Напряжение Uz на выходе звена 6 суммируется с напряжением одной из вторичных обмоток с числом витков mi. Их сумма питает звено 7, величина активной проводимости которого ( - ) прямо пропорциональна (или равна) установленному значению активной проводимости измеряемого комплексного сопротивления 2 с параметрами С и но 4 выполнено в виде конденсатора без потерь, емкость Ci которого прямо пропорциональна (или равна) установленному значению емкости измеряемого сопротивления 2. При появлении в выходном напряжении усилителя и составляющей, сдвинутой на 90° по отношению к t/ш на выходе индикатора 10 равновесия появляется сигнал, который воздействует на регулируемое сопротивление звена 6, стремясь свести эту составляющую к нулю (или к минимуму), в состоянии квазиравновесия при /„i/ш -О, получают тт т г , Сх - Ci , -i - -п ;; от,Ci 1 J . На основе этого моста может быть построен несложный преобразователь относительных отклонений емкости и проводимости в унифицированные сигналы. Предмет изобретения Квазиуравновешенный мост переменного тока, содержащий источник питания, подсоедиенные к немуветвь измеряемой величины и
ветвь образцовой величины, выполненную из двух последовательно соединенных звеньев, усилитель сигнала разбаланса с измерителем (преобразователем) на выходе и с ветвью обратной связи, подключенной к узлу соединения звеньев ветви образцовой величины, и индикатор равновесия, отличающийся тем, что, с целью получения активных величин, пропорциональных относительным отклонениям составляющих измеряемой величины от их установленных значений, в нем к источнику питания подключены два параллельно соединенных звена с постоянным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определяются знаком и величиной выходного сигнала.индикатор аРавновесия, причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь), последовательно с ЭТИМИ звеньями соединено звен1о с жоэффищиентом передачи, проло(рц.иональным установленному значению одной соста влжющей, выход iKOTOiporo П10ДклЮче|Н к узлу алтеб.р.анческого суммирования выходных величии 1ветвей, а соединенное с этим узло-м звено ветви образцовой величины -вьтолнено с .коэффициентом передачи, иропорциюнальным установленному значению второй составляющей.
иг. 1
