Цифровой экстремальный мост переменноготока Советский патент 1976 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относнтся к электроизмерительной технике, а точнее к той ее области, которая занимается измерением параметров комплексных сопротивлений на переменном токе.

Известны цифровые экстремальные мосты переменного тока, содержащие генератор синусоидального напряжения, основной и промежуточный трансформаты напряжения, компаратор токов, зажимы для подключения измеряемого элемента, образцовый элемент, интегрирующий усилитель, модуляторы для уравновешивания моста по основному и дополнительному параметрам, экстремальный детектор равновесия и устройство уравновешивания.

При увеличении тангенса угла потерь измеряемой индуктивности шаг уравновешивания моста по tg8 уменьшается. В известных же мостах модуляционное воздействие для уравновешивания по tg8 сделано постоянным. Поскольку погрешность уравновешивания приблизительно равна половине модуляционного шага, то уменьшение шага уравновешивания по сравнению с модуляциоиным шагом приводит к возрастанию погрешности уравновешивания и, следовательно, к уменьшению быстродействия.

Целью изобретения является увеличение точности уравновешивания и быстродействия моста. Добиваются этой цели за счет того, что

мост снабжен модуляционным трансформатором, вычитаюшим устройством, а основной трансформатор напряжения снабжен дополнительной обмоткой, причем входы вычитающего устройства соединены с донолнительной и регулируемой обмотками основного трансформатора, а выход - с первичной обмоткой модуляционного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с модулятором для уравновешивания по дополнительному параметру.

На чертеже представлена схема предлагаемого цифрового экстремального моста переменного тока. Он содержит генератор синусоидального

напряжения 1, основной трансформатор напряжения 2 с генераторной обмоткой 3, и плечевыми обмотками 4, 5, 6, 7, интегрирующий усилитель 8, модулятор по основному параметру 9, модулятор по вспомогательному параметру 10, промежуточный трансформатор напряжения И с обмотками 12 и 13, компаратор тока 14 с обмотками 15, 16 и 17, экстремальный детектор равновесия 18, устройcTBo уравновешивания 19, вычитающее устройство на основе оиерационного усилителя 20, модуляционный трансформатор напрял ения 21, объем измерения 22, образцовую индуктивность 23, модуляционное сопротивление 24, сопротивления 25, 26, 27.

Обмотка 5 основного трансформатора наиряжения 2 и вторичная обмотка 13 иромежуточного трансформатора 11 выполнены декадно-регулируемымн. Входы вычитающего устройства соединены через сопротивления 25 и 26 с доцолнительной обмоткой 7 основного трансформатора 2 и обмоткой 5, число витков которой соответствует значению дополнительного параметра, а выход вычитающего устройства соединен с первичной обмоткой модуляционного трансформатора 21, выход модулятора 10 подключен через модуляционное сопротивление 24 к обмотке 16 компаратора токов 14. Вход экстремального детектора равновесия 18 подключен к указательной обмотке 17 компаратора токов 14. Устройство уравновешивания 19 производит изменения чисел витков обмоток 5 и 13.

Число витков обмотки 7 и соотношения сопротивлений 26 и 25 выбираются такими, чтобы при наибольшем числе витков в обмотке 5, соответствующем , токи через сопротивления 26 и 25 относились как 1 :2. Обмотки 5 и 7 включены встречно. Коэффициент трансформации модуляционного трансформатора 21 и сопротивления 27 и 24 выбираются такими, чтобы при числе витков обмотки 5, равном нулю, величина вектора составляла одну десятую от величины тока IQ.

Предлагаемый мост работает следующим образом.

Первоначально производится уравновешивание моста по основному параметру (регулируется обмотка 13). Модулятор 9 производит пробный шаг, детектор равновесия 18

:-

..-4Г..

.:.n.

508746

анализирзет знак приращения огибающей и формирует сигнал управления, поступающий на устройство уравновешивания 19, которое управляет переключением витков обмотки 13.

После достижения равновесия по основному параметру мост переходит на уравновешивание вспомогательного параметра. Для этого модулятор 10 производит пробный шаг, экстремум-детектор 18 анализирует огибающую

сигнала неравновесия и вырабатывает сигнал управления, поступающий на стройство уравновешивания 19. Устройство уравновешивания 19 управляет изменением числа витков обмотки 5. После достижения равновесия моста по tg8 процесс уравновешивания прекращается.

Формула изобретения

Цифровой экстремальный мост переменного тока, содержащий генератор синусоидального напряжения, основной и промежуточный трансформаторы напряжения, компаратор токов, зажимы для подключения измеряемого элемента, образцовый элемент, интегрирующий усилитель, модуляторы для уравновешивания моста по основному и дополнительному параметрам, экстремальный детектор равновесия и устройство уравновешивания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности уравновешивания и быстродействия моста, он снабжен модуляционным трансформатором и вычитающим устройством, а основной трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, причем входы вычитающего устройства соединены с дополнительной и регулируемой обмотками основного трансформатора, а выход - с первичной обмоткой модуляционного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с модулятором для уравновещивания по дополнительному параметру.

J

Ih-T