КВАЗИУРАВНОВЕШЕННЫЙ МОСТВПТБФОНД тшт Советский патент 1974 года по МПК G01R17/14 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а точнее, ,к области измерения (нреобразования) параметров комплексных величин гИ может быть иснользовано для одновременного измерения трех параметров таких велинин три одно,м регулируемом параметре и для построения преобразователей этих пара1метров В активные скаляр.ные величины.

Известен квазиуравновешенный ,мост с одHHi.M регулируемым параметром для одновременного измерения (преобразования) трех параметров комплексной величнны, содержащий источник питания, звено с коэффициентом лередачи, пропорциональным измеряемой комплексной величине, подключенное к его выходу образцовое звено с ,коэффи циентам передачи, регулируемым по сигналу да выходе индикатора равновесия, и два измерителя (преобразователя), один из которых .включен ;на выходе образцового зве«а, а другой - на входе индикатора равновесия. После установления .состояния квазйравновесия измерительной цепи регулировкой одного параметра этот мост позволяет аднов1ре.менно получить три .вы.ходные скалярные величины, «апример, две активные, пропорциональные одной составляющей комплексной величины и отношению составляющих, и пассивную, пропорциональную другой составляющей.

Недостаток такого моста связан с особенностью структуры его измерительной цепи, которая содержит усилитель с .высокп.м коэффициентом усиления, охваченный звеном об.ратной связи с изменяющимся коэффициентам передачи. Существенное изменение величины обратной связи в усилителе затрудняет реализацию высокого ;коэффициента усиления, 1необходи1мо,го для уменьщеиия методической

погрещности, требует специальных ,мер по стабилизации цепи, приводящих к ее усложнению.

В предложенном мосте для упрощения схемы и повышения точност измерения выход

образцового звена подключен к входу звена с коэффищиентом передачи, пропорциональиым из.мер я ем о и вел.ич-ине, т. е. образцовое звено с регулируемым коэффициентом передачи образует цепь обратной связи звена с

.коэффициентом передачи, пропорциональным измеряемой величине, а не усилителя с высоким коэфф1щиентом успленпя.

На фиг. 1 предста.влена структурная схема П1редложен«ого моста. Квазиуравновещенный мост содержит источник питания /, звено 2 с коэффициентом передачи, пропорциональным измеряе.мой ко.мплексной .величине, образцовое звено 3 с коэффициентом передачи, регулируемым по сигналу на выходе индикатора равновесия 4, например,квадратурного

или синфазного фазочувстзптельного детектора. На выходах звеньев 2 и 5 зключе11Ь измерители (преобразователи) 5, 6, которыми могут быть вольтметры переменного пааряжения, преобразователи перемен юго тока в постоянный |И т. п. Выход образдозого звена 5 одключев ко входу звена 2 таким образом, что на звено 2 поступает алгебраическая сумма иапряжеиия источника пи.та.ния Лп и выхадного сигнала /1 д образцового з-веиа 3.

(После регулировки коэффипиента передачи образцового звена 3 до получеиия нулевого сигнала на выходе индикатора равновесия 4, т. е. после Приведения цепи в состояние квазиравновесия регулировкой одного па.раметра, мост обеспечивает получение трех -выходных

величин: активной величины А на входе индикатора ра1В;НОвесия (на .выходе звена 2), которая про-порциональна одной €оста.вляющей (х или у) измеряемой комплексной величины 5,-, у А4-///; активной величины Л., на выходе образиового звена 3, которая пропорцио иальна отношениЕО составляющих из мерясмой величины (у/х); пассивной величины - иеременного коэффициента передачи звена 3, который пропорционален второй составляющей.

Коэффициент передач/л звена 2 (/(2) должен . быть обратно пропорционален измеряемой комплексной -величине Вх,у, т. е.

/й6,.,„, пдг а - .некомпЛгксный .коэффиlUiciST пропорциональности. 1 оэфф щне1гг передачи образцового звеиа также должен быть пекс-мплеКСНЫ|М. В зависимости от в.чда устанавливаемого состояния квазиравновесия - .ро.зенства активной или реактивной составляющей сигнала Л„ на входе индикатора павнэвесия относительно аита ощего напряжения или тока, т. е. .. О или ,

характера коэффициента передачи образцового звена и коэффициента пропорциональности л можно обеспечить различный характер заВПСИ1МОСТИ выходных велич :Н моста от составля 01И1ИХ измеряемой комплексной .величины. На фиг. 2 по.казаи вариант реализации измерительной цепи квазиура внозешенного моста для измерения параметров емкостного соТ1.роти1влен«я с последовательной схелюй замещения. Звено 2 с коэффиц.иентом передачи обратно пропордиональным измеряе.мой величине -выполнено в ви.1е опера ционного усилителя, iB прямой цепи которого включен измеряемый объект с емкостью Сх и сопротивлением RX, а в цеп,и обратной связи образцовый резистор Ra- Образцовое звено 3 представляет собой индуктивный делитель нап.ряжения. Источник .питания под-ключается к первичной обмотке Т1ра«сформатора 5, индикатор равновесия и измеритель одной из выходных активных величин - к клемме Ki, а измеритель второй выходной актив.ной величины -

к кламме KzПосле установления в такой цепи состояния квазиравнавесия

-- О имеем Лв - /ЛпшС / о С

Ад : - /ЛпшСд. tgO LC Х Г)

,

и коэффициент передачи .делителя, где А„ «а1пряжение на вторичной обмот1ке трансформа-тора 5.

Цепь (фиг. 2) можно иопользовать и для

измерения параметров индуктивности по последовательной схеме замещения. При STOCVI индуктивность включается вместо емкостного сопротивления, а вместо образцового резистора включается образцовая индуктивность.

Необходимо отметить, что для того, чтобы обеспечить устойчивую работу моста, необходимо регулировку коэф.фициента передачи звена 3 .начинать всегда с одного из край.них значений с тем, чтобы всегда подходить к состоянию кзазиравновесия с ОДной стороны.

Предмет изобретения

Кзазлуравновещенный мост для одновременного из .мерения (преобразования) трех параметров комплексной величины, содержащий 1ИСТОЧНИ.К питания, звено с коэффициентом передачи, .пропордиональным измеряемой комплексной величине, подключенное к его выходу образцовое звено с коэффициентом Передачи, регулируемым по сигналу на выходе индикатора равновесия, и два измерителя (преобразователя), один из .которых включе на выходе образцового звена, а другой - на входе индикатора равновесия, отличающийся тем, что, с целью его упрощения и повышения точности |ИЗ|мерения, в .нем выход образцового 3(вена подключен ко входу звена с коэффициентом передачи, пропорциональным измеряемой зеличине..

иг i