Цифровой автоматический безмодуляционный экстремальный мост переменного тока Советский патент 1977 года по МПК G01R17/10 

(54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЕЗМОДУЛЯЦИОННЫЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ

МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Мост содержит лз Шрительную цепь 1, генератор 2 питания, детектор 3 равновесия, триггер 4 реверса, тактовый генератор 5, устройство 6 уравновешивания, реверсивный счетчик 7, декаду 9 предварительного уравновешивания ( например, бесконтактную) по линиям полной развязки, подключенную к измерительной цепи, блок 9 переноса, формирователь 10 напряжения, про порционального шагу уравновешивания по дополнительному параметру, входы которого со динены с мостовой измерительной цепью и переключателем 11 полярности, а выход - через управляемый триггером реверса переключатель 11 полярности, с входом декады предварительного уравновешивания. Импульсы с выхода тактового генератора 5 подаются на вход реверсивного счетчика 7, управляющего декадой 3 и вспомогательной декадой предварительного уравновешивания формирователя 10, При этом состояние устройства 6 уравновешивания не изменяется. При уравновешивании основного параметра формирователь 10 выключается. Изменение амплитуды сигнала выхода измерительной цепи, вызванное переключением декады 8, анализируется детектором 3. При достижении равновесия (отсутствие отрицательных приращений в оги бающей выходного сигнала измерительной цепи) по команде с детектора 3 блок 9 переносит состояние реверсивного счетчика с учетом знака (знак определяется состоянием переключателя 11) в основное устройство 6 уравновешивания, которое изменяет свое со- состояние на перенесенную величину. Реверсивный счетчик 7 при этом сбрасывается в О. Происходит переход на уравновешивание следующей декадой ( на фиг, 1 блок распределения импульсов по декадам устройства уравновшивания для упрощения не показан. Не показаны и составляющие элементы формирователя шага уравновешивания по дополнительному параметру и декадный делитель напряжения на выходе декады 3 предварительного уравновешивания). Поскольку предварительное уравновешивание по декадам происходит всегда при прямом счете счетчика 7, то для обеспечения регулирования параметра в обе стороны на входе декады 8 включен переключатель 11, управляемый триггером 4 реверса. Перенос состояний вспомогательного счет чика 7 блоком переноса 9 может осуществляться по разному. В частности, может быть использован последовательный перенос параллельный, при котором триггеры устройства уравновешивания одновременно устанавливаются в соответствии с состоянием триггеров вспомогательного счетчика и др. Но во всех случаях время переноса весьма мао по сравнению с длительностью такта уравновешивания. Мостовая цепь 1 содержит трансформатор напряжения 12 с генераторной и плечевыми обмотками 12-1,, 12-2, 12-3, 12-4 (обмотка 12-3 выполнена декацно-регулируемой) и дополнительными обмотками 12-5 и 12-6; промежуточный трансформатор напряжения 13 ( с обмотками 13-1, 13-2), вторичная обмотка 13-1, которая выполнена дека дно-регулируемой; объект 14 измерения, образцовую индуктивность 15, компаратор 16 токов, работающий в режиме короткого замыкания, операционный усилитель 17 с образцовыми элементами 18,19. Формирователь 10 по вспомогательному параметру состоит из вычитающего устройства (операционный усилитель 20 с резисторами 21 - 24) и вспомогательной декады на трансформаторе 25 (декада условно показана неполной). Входы вычитающего устройства соединены через резисторы 22 и 21 с дополнительной обмоткой 12-5 трансформатора 12 и обмоткой 12-3, число витков которой соответствует значению дополнительного параметра, а через резистор 24 - с выходом вспомогательной декады предварительного уравновешивания, его выход - через переключатель 26 параметра и переключатель 11 полярности с выходом декады 8 предварительного уравновешивания. Вход вспомогательной декады формирователя 10 через переключатель полярности 11 соединен с дополнительной обмоткой 12-6 трансформатора 12. На фиг. 2 изображена схема при уравновешивании моста по дополнительному параметру . При переходе на уравновещивание моста по основному параметру срабатывает переключатель 26. Входы декады 8 через переключатель 11 подключается к дополнительной обмотке 12-6 трансформатора 12, а ее выход - в разрыв обмотки 13-1. Формирователь 10 notSo отключается ( блок распределения импульсов по декадам устройства 6 уравновешивания и управление переключателем 26 параметра не показан). Мост работает следующим образом. Первоначально производится уравновешивание моста по основному параметру. При уравновешивании импульсы с тактового генератора 5 ( см. фиг. 2) изменяют состояние вспомогательного счетчика 7. Он вызывает срабатывание предварительного уравновешивания 8 и дополнительной декады формирователя 10 ( последняя при уравновешивании по основному параметру обесточена), в результате чего изменяются числа витков обмоток этих декад. Изменение амплитуды на выходе измерительной цепи анализируются детектором 3. Поскольку к очередному переключению декад предварительного уравновешивания направление триггера реверса 4 уже выбрано (это задается сдвигом во времени последовательности импульсов выхода о тактового генератора 5 по отношению к импульсам выхода О ), то мост идет к равновесию. При достижении равновесия по команде с детектора равновесия блок 9 переносит состояние вспомогательного счетчика 7 с учетом знака в устро ство 6. Происходит изменение регулируемых элементов в измерительной цепи. Вспомогательный счетчик сбрасывается при этом в О и начинается уравновешивание вспомогательного параметра. Для этого срабатывает пе- реключатель 26 и подключает выход вычитаю щего устройства формирователя 10 через переключатель 11 к входу декады 8, а вход вспомогательной декады формирователя 10 к обмотке 12-6 трансформатора 12. Процес уравновешивания по дополнительному парамет ру происходит аналогично за исключением то го, что при переносе блоком 9 состояния счетчика 7 в устройство уравновешивания происходит изменение витков обмотки 12.-3. После достижения равновесия моста not§0 процесс уравновешивания прекращается. Формула изобретения 1. Цифровой автоматический безмодуляционный экстремальный мост переменного тока по авт. св. № 346677, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности уравновешивания моста по вспомогательному параметру, он снабжен формирователем напряжения, пропорционального шагу уравновешивания по дополнительному параметру, часть входов которого соединена с мостовой измерительной цепью непосредственно, а часть через переключатель полярности, кроме того, входы формирователя соединены с выходами реверсивного счетчика, а выходы - через переключатель полярности - с декадой предварительного уравновешивания. 2. Мост переменного тока по п. 1, о тличающийся тем, что формирователь напряжения содержит вычитаюшее устройство и вспомогательную декаду, входы которой соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход - с одним из входов вычитающего устройства.