Цифровой автоматический мост Советский патент 1977 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относится к измерительиой технике и предназначено для измерения различных электрических параметров (емкости, индуктнвностн, проводимости, активного сопротивления) с устойчивым отсчетом.

Известны цифровые автоматические мосты со следящим уравновешиванием, содержащие генератор питания, мостовую схему, к одному плечу которой подключается измеряемый объект, а к измерительной диагонали - детектор равновесия, который управляет работой реверсивного счетчика соответственно сигналу разбаланса мостовой схемы, регулирующего значения уравновешивающего плеча мостовой схемы, и цифровой отсчетный блок, но показа-нию которого ири равиовесии моста снимается отсчет измеряемой величины 1.

Известен также экстремальный мост, в котором для обеспечения устойчивого отсчета использован метод параметрической модуляции. Известное устройство содержит генератор питания, мостовую схему, избирательный усилитель, детектор, два ключа, триггер реверса, генератор импульсов, модулятор, реверсивный счетчик, коммутациоиный блок и цифровой отсчетный блок 2.

Недостатком известного устройства является то, что, с целью получения устойчивого отсчета, требуется слишком высокая точность подгонки образцовых мер.

Целью изобретения является обеспечение устойчивого отсчета и снижение требований к точности образцовых мер.

Это достигается тем, что цифровой автоматический мост, содержащий генератор, питающий мостовую схему, на выходе которой включены последовательно соединенные избирательный усилитель, детектор, ключ возврата, триггер реверса, реверсивный счетчик, коммутационный блок, соединенный с мостовой схемой, блок управления, один из выходов которого соединен с ключом возврата, и цифровой отсчетиый блок, снабженный носледовательно включенными схемой переноса кода и регистром иамяти, а также элементом ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом ключа возврата, другой вход соединен со вторым выходом блока уиравления, а выход соединен с реверсивным счетчиком, выход которого, в свою очередь, соединен с одним из входов схемы нереноса кода, другой вход которой соединен с третьим выходом блока управления, выход регистра памяти иодключен к цифровому отсчетному блоку.

Иа фиг. 1 приведена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 представлена зависимость модуля выходного напряжения моста от изменения регулируемого плеча моста.

Устройство содержит генератор 1 питания, мостовую схему 2, избирательный усилитель 3, детектор 4, ключ 5 возврата, триггер реверса 6, реверсивный счетчик 7, коммутационный блок 8, блок 9 управления, элемент ИЛИ 10, схему переноса кода И, регистр памяти 12 и цифровой отсчетный блок 13. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 питает мостовую схему 2, выходной сигнал которой через избирательный усилитель 3 подается на вход детектора 4. Выделенная детектором огибающая подается в качестве управляющего напряжения на управляющий вход ключа 5, который запирается только отрицательными импульсами. Реверсивный счетчик 7 при появлении импульсов на выходе элемента ИЛИ 10, соответственно положению триггера реверса 6, с помощью блока 8 увеличивает или уменьшает регулируемое плечо мостовой схемы 2. Блок 9 последовательно подает свои импульсы на входы элемента ИЛИ 10, ключа 5 и схемы переноса кода 11. Импульс со второго выхода блока управления через элемент ИЛИ поступает на счетный вход реверсивного счетчика 7, который, осуществляя один пробный щаг, переносит мостовую схему 2 в новое положение. Еели пробный шаг соответствует удалению моетовой схемы 2 от равновесия, то на выходе детектора 4 появляется импульс положительной полярности, который не запирает ключ 5. При этом импульс, появляющийся па первом выходе блока 9, проходит через ключ 5 и изменяет состояние триггера реверса 6, а также, поступив через элемент ИЛИ 10 на счетный вход реверсивного счетчика 7, возвращает его в предыдущее состояние. После этого импульс с третьего выхода блока управления 9 поступает на управляющий вход схемы переноса кода И и переносит показание реверсивного счетчика 7 в регистр памяти 12. Затем со второго выхода блока 9 импульс подается через элемент ИЛИ 10 на вход реверсивного счетчика, который осуществляет новый пробный шаг, но уже в сторону равновесия. При этом импульс с отрицательной полярностью, появляющийся на выходе детектора 4, не пропускает возвращающий импульс через ключ 5. Следовательно, реверсивный счетчик остается в новом пололсении. Таким образом мост приближается к равновесию. В предлол енном устройстве реверсивный счетчик 7 сам же является и модулятором, поэтому длины шага модуляции и истинного шага реверсивного счетчика оказывается равными. Благодаря этому, даже при удлиненном (изза разных знаков допусков изготовления образцовых мер) шаге (б-в на фиг. 2) реверсивного счетчика 7 только на одном - на самой близкой точке к точке М истинного равновесия на огибающей выходного напряжения мостовой схемы 2 - возникают однополярные полол ительные импульсы, которые являются признаком равновесия. Поэтому реверсивный счетчик после осуществления пробных щагов вперед и назад, сразу же возвращается в состояние б. При равновесии показание реверсивного счетчика колеблется в следующем порядке: а б в б а б в 5 .... Код с реверсивного счетчика переносится в регистр памяти 12 только лишь после прохождения возвращающего импульса. Следовательно, при равновесии показания регистра памяти всегда будут соответствовать состоянию б реверсивного счетчика, обеспечивая устойчивый отсчет цифрового отсчетного блока 13. Формула изобретения Цифровой автоматический мост, содержаЩий генератор, питающий мостовую схему, на выходе которой включены последовательно соединеимые избирательный усилитель, детектор, ключ возврата, триггер реверса, реверсивный счетчик, коммутациоиный блок, соедипенный с мостовой схемой, блок управления, один из выходов которого соединен с ключом возврата и цифровой отсчетный блок, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивого отсчета, снижения требований к точности образцовых мер, он снабжен последовательно включенными схемой переноса кода и регистром памяти, а также элементом ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом ключа возврата, другой вход соединен со вторым выходом блока управления, а выход соединен с реверсивным счетчиком, выход которого, в свою очередь, соединен с одним из входов схемы переноса кода, другой вход которой соединен с третьим выходом блока управления, выход регистра памяти подключен к цифровому отсчетному блоку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.П. П. Орнатский, «Автоматические измерения и приборы, Киев, изд. Вища Школа, 1973, с. 458. 2.Ф. Б. Гриневич, А. В. Чеботарев, А. И. Новик, «Элементы и схемы цифровых экстремальных мостов переменного тока, Фрунзе, изд. АН Киргизской ССР, 1963, с. 125.