Четырехпленочный измерительный мост Советский патент 1977 года по МПК G01R17/10 

Целью изобретения является расширение пределов измерения и унрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в четырехплечем измерительном мосте вход согласующего звена подсоединен к измерительной диагонали, а выход - включен в одно из плеч моста, нри этом источник напряжения вторым полюсом подключен к другой верншне диагонали питания. Если мост используется как неуравновешениый, то выход согласующего звеиа включается в одно из плеч ветви моста, которая содержит объект измерения. Если же измерительный мост уравновещивается, то выход согласующего звена включается в одпо из плеч ветви, которая содержит регулируемые элементы. В первом случае выходное напряжение (напряжение на измерительной диагонали) линейно относительно измеряемой величины, во втором случае - относительно регулируемых параметров. Схема четырехплечего измерительного моста показана на чертелсе. Четырехплечий мост содержит элементы 1-4, один из которых является объектом измерения, а другие - образцовыми регулируемыми элементами, источник напряжения 5, подключенный полюсами к верщинам аЬ диагонали питания, согласующее звено 6, вход которого подсоединен к измерительной диагонали cd, а выход включен в плечо, содержащее элемент 3. Коэффициент передачи согласующего звена должен быть близким к «единице. Им может быть, например, повторитель напряжения. iMocT работает следующим образом. Напряжение на измерительной диагонали моста Ucd равно ZiZ + U,,-KBгде Zb Zz, Zz, Zi, - сопротивления элементов I, 2, 3, 4 соответственно; Кб - коэффициент передачи согласующего звена 6; IJs - напряжение источника 5. При можем написать /; Zi YZ - 3 Z -fj cd- I + 2-,K, у 1у 1 I n ;1 « Из последнего выражения видно, что напряжение на измерительной диагонали линейно зависит от величин УЗ и 7.. Отсюда - если элемент 4(3)-объект измерения, то выходное напряжение линейно относительно измеряемой величины , если же элемент 4(3)-регулируемый элемент, то линии уравновещивания при регулировании величин Z/ifKs) - прямые линии, что обеснечнвает хорощую сходимость. Необходимо подчеркнуть, что включение выхода согласующего звена в одно из плеч моста обеспечивает линейность относительно проводимости элемента этого плеча и сопротивления элемента смежного с ним плеча. Изобретение позволяет получить enie одно важное свойство в случае формирования сигналов, определяюншх разбаланс по отдельным параметрам с помощью обычных фазочувствительных индикаторов. Например, для получения пропорциональных сигналов, составляющих отклонения комплексной величины (Z4 или УЗ) от состояния равновесия, на фазочувствительные индикаторы необходимо подавать сигналы, фазы которых совпадают или сдвинуты на ±- относительно фазы комплекса ZiYz+l. В мосте, изображенном на чертеже, также сигналы легко получить - ими являются напряжения на элементах Zl и Zz и. 3 1 + YiZ, - l+ZiY,/ Для рещения этой задачи в мосте, принятом за прототип, необходимо применить специального типа нуль-органы, например, дифференциальные фазовычитающие схемы на интеграторах, что усложняет устройство. Таким образом, в предложенном мосте напряжение в диагонали питания не зависит от параметров элементов, составляющих моста, что позволяет расширить функциональные возможности моста по сравнению с прототипом (а именно, расширить диапазон измеряемых величин без усложнения моста и измерять параметры любых объектов). В этом мосте для получения опорных напряжений нет необходимости усложнять мост. Формула изобретения Четырехплечий измерительный мост, содержащий образцовые и регулируемые элементы, источник напряжения, подключенный одним полюсом к одной из верщин диагонали питания, и согласующее звено, например, повторитель напряжения, отличающийся тем, что, с целью расщирения пределов измерения и упрощения устройства, вход согласующего звена подсоединен к измерительной диагонали, а выход включен в одно из плеч моста, при этом источник напряжения вторым полюсом подключен к другой вершине диагонали питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3416076, кл. 324-57, 10.12.68. 2.Заявка № 2164715/21, кл. G 01R 17/10, 30.07.75, по которой принято решение о выдае авторского свидетельства.