Многоточечный уравновешенный импульсный мост Советский патент 1976 года по МПК G01R17/00 

1

Изобретение относится к области измерительной тех-ники и может быть использовано, в частности, для тензометрических и термометрических измерений.

Известен многоточечный измерительный мост, содержащий резисторы плеч моста, контакты коммутатора, включенные в измерительное плечо моста последовательно с измеряемым резистором, схему компенсации влияния -сопротивления контактов коммутатора на точность измерения, состоящую из последовательно соединенных дополнительной обмотки трансформатора питания моста, дополнительного резистора и дополнительного контакта коммутатора, с помощью которых через основной контакт пропускается ток, равный по величине и противоположный по направлению току, протекающему через измеряемый резистор 1. Этот мост имеет высокое дополнительное напряжение питания, превышающее требуемое «апряжение питания моста во столько раз, во сколько требуется уменьшить влияние переходных сопротивлений контактов коммутатора на точность измерений, и связанный с этим дополнительный расход мощности источника питания.

Известен многоточечный измерительный мост, состоящий из двух плеч отношения, переменного плеча сравнения, резистивных датчиков, подключенных в измерительное плечо

моста по трехпроводной схеме через две группы контактов коммутатора, одна из которых включена непосредственно в плечо моста, схемы компенсации сопротивления контакта коммутатора, включенйого в измерительное плечо моста, и содержащей два последовательно соединенных резистора, подключенных параллельно этому контакту, и индикатора баланса моста 2.

Недостатком этого моста является уменьшение точности измерения и значительное усложнение схемы моста при изменении номинального сопротивления используемых датчиков, а также при увеличении диапазона изменения сопротивления датчиков.

С целью повышения точности и экономичности моста он снабжен трансформатором, первичная обмотка которого подключена через группу контактов, соединенных с измерительным плечом моста, параллельно контактам, сопротивление которых компенсируется, вторичная обмотка включена в измерительную диагональ моста последовательно с индикатором баланса и дополнительными резисторами, включенными между контактами комм)татора, переключающего датчики, и верщиной моста, общей с его измерительной диагональю;, дополнительные резисторы объединены для каждой группы датчиков, имеющей одно номинальное значение сопротивления.

На чертеже показана принципиальная схема многоточечного уравновешенного импульсного моста.

Мост содержит резистивные датчики 1 и 2, резисторы 6-8, соединяющие датчики с измерительным мостом и переменную образцовую меру 9 (магазин проводимостей), резисторы 10 и 11 плеч отношения моста, дополнительные резисторы 12 и 13, импульсный трансформатор 14, компенсирующий сопротивление контактов 15 и 16 коммутатора 17, включенных в цепь измерительного плеча мостовой схемы последовательно с датчиком, дополнительные контакты 18 и 19 коммутатора 17, контакты 20 и 21 коммутатора 17, включенные в цепь питания моста, нуль-индикатор 22 моста, переключатель 23 номиналов датчиков и шины 24 питания моста.

Многоточечный уравновешенный импульсный мост работает следующим образом.

Переменное (импульсное) напряжение моста подается по шинам 14. С помощью контактов 15 и 18 и 20 коммутатора 17 в цепь моста подключен первгый датчик.

Балансировка .мостовой схемы осуществляется изменением переменной образцовой меры 9. При балансе монета напряжение на его измерительной диагонали равняется напряжеHliKJ на вторичной обмотке трансофрматора 14, но сдвинутое по фазе на 180°. Так как первичная обмотка трансформатора 14 подключена параллельно контакту 15 коммутатора 17 (сопротивление этого контакта равняется нулю), то напряжение «а вторичной обмотке трансформатора 14 также равняется , поэтому соблюдается условие

. (1)

д + пр + доп +

обр + пр + П

где Кд - номинальное сопротивление датчика 1;

Rw и Rii - сопротивление резисторов 10 и 11 соответственно;

пр - сопротивление проводов (считая их одинаковыми);

- сопротивление дополнительного резистора 12 и 13, выбираемого переключателем 23;

обр-сопротивление переменной образцовой меры 9. В выражении (1), если соблюдается условие, что ю-JRu, тогда

Ь - доп-(

В случае, если сопротивление контакта 15 не равно нулю, условие баланса моста записывается

Rto

+

Rn + пр + к -t- доп + 10

г.

д + пр -Ь к + доп -f- 1 о

Rn

3)

пр + Лобр + 11

где Гк - сопротивление контакта 15; К-коэффициент трансформации трансформатора 14.

Сопротивление контакта Гк не оказывает влияния на условие (2), если коэффициент К трансформации трансформатора 14 равен

Лб

(4)

А

+ доп + RI

пр

Следовательно, включение первичной обмотки трансформатора 14 параллельно контактам 15 коммутатора 17 и включение его вторичной обмотки последовательно с индикатором баланса моста, а также выбор его

коэффициента трансформации согласно выражению (4) позволяет компенсировать сопротивление контакта 15 коммутатора.

После подключения очередного датчика с помощью контактов 16, 19 и 21 коммутатора

17 процесс балансировки моста повторяется. Аналогичным образом компенсируется и -сопротивление контакта 16 коммутатора.

Предлагаемая схема компенсации сопротивления контактов коммутатора позволяет

подключить последовательно с группой датчиков, имеющих одно номинальное значение сопротивления, общий дополнительный резистор (12 или 13) и использовать одну общую переменную образцовую меру, это значительно упрощает схему моста при применении датчиков с различным номинальным сопротивлением.

Формула изобретения

Многоточечный уравновешенный импульсный мост, содержаший два плеча от«ощения, переменное плечо сравнения, в качестве которого используется магазин проводимостей, резистивные датчики, включенные в измерительное плечо моста по трехпроводной схеме через две группы контактов коммутатора, одна из которых включена в диагональ литания указанного моста, а другая - в измерительное плечо его, дополнительные резисторы,

включенные последовательно с датчиками, и индикатор баланса многоточечного уравновешенного импульсного моста, отличающийся тем, что, € целью повышения точности и экономичности, он снабжен трансформатором; первичная обмотка Которого подключена через группу контактов, соединенных с измерительным плечом вышеназванного моста, параллельно контактам, сопротивление которых компенсируется, вторичная обмотка

включена в измерительную диагональ его последовательно с индикатором баланса и дополнительными резисторами, включенными между контактами коммутатора, переключающего датчики, и вершиной многоточечного

уравновешенного импульсного моста, общей с его измерительной диагональю.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительные резисторы объединены для каждой группы датчиков, имеющей

одно номинальное значение сопротивления,

Мсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельстпо № 162239, кл. G 01R 17/12, 1963.

2. Рудолеивский Г. Е. п др. Приборы и croujbi Ии-т технико-экономической информации АИ СССР, тема 1, XQ П-56-432, 1956.