Автоматический мостовой измеритель Советский патент 1978 года по МПК G01R17/10 

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники.

Известны устройства для измерения омического сопротивления, содержащие резонансный усилитель, в обратную связь которого включен измерительный мост 1.

Известен также автоматический мостовой измеритель, содержащий мост, первый и второй импульсные генераторы, первый и второй резонансные усилители, переключатель, амплитудный и фазовый детекторы и исполнительный эЛбмент, причем диагональ питания моста через переключатель подключена к выходу первого резонансного усилителя, который через последовательно соединенные амплитудный детектор, второй резонансный усилитель н фазовый детектор подключен к исполнительному зМ1ементу, а первый импульсный генератор подключен к одному из входов первого резонансного усилителя, к другому входу которого подключена измерительная днагональ, а второй генератор одновременно соедннен со вторым переключателя фазового детектора (21.

Однако такие устройства недостаточно чувствительны.

изобретения - повышеньг: :чувствиФелькостн.

Это достигается тем, что в автоматический мостовой измеритель, содержащий мост, измерительная днагональ которого подключена к входу первогр резонансного усилителя, выход которого подключен через амплитудный детектор к входу второго резонансного усилителя н через переключатель - к диагонали питаиия моста, исполнительный элемент н два импульсных генератора, причем выход первого нмпульсного генератора подключен к второму входу первого ре наНсного усилителя, введеиа схема сравНеиня, причем выход первого импулы:ного генератора подклк)чен к входу второго импульсного генератора и к второму входу вторрго резонансного усилителя, выход которого пЬдключей к входу схемь сравнения н к второму входу переключателя, выход второго импульсного генератора подключен к второму входу схемы сравнения, а выход последней подключен к входу исполнительного .

На чертеже показана электрическая схема предложенного устройства.

Оно содержит импульсный генератор 1, резонансный усилитель 2, измерительный мост 3 переключатель 4, амплитудный детектор 5 резонансный уснлнтель 6, импульсный генератор 7, схему 8 сравнения, исполнительный элемент 9.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы генератора 1 поступают с частотой fi на входы резонансных усилителей 2, 6, открывая последние, и на вход импульсного генератора 7, работающего в ждущем режиме.

В момент открывания усилителей происходит ударное возбуждение колебательных контуров, вследствие чего на выходах усилителей 2, 6 формируются последовательности радиоимпульсов, образованных свободно затухающими колебаниями, с частотой заполнения f2 для усилителя 2 и с частотой заполнения fs для усилителя 6. При этом fj fs f2Измерительная диагональ моста 3 подключена к одному из входов резонансного усилителя 2, к выходу которого через переключатель 4 подключена диагональ питания моста.

При балансе моста обратная связь отсутствует, поэтому скорость затухания колебаний определяется только параметрами контура и одинакова для всех формируемых импульсов. На выходе амплитудного детектора 5 выделяется импульсное пилообразное напряжение, частотный спектр которого содержит, кроме постоянной, только составляющие вида nfi, где п - Целое положительное число, nfj (3, поэтому выходной сигнал амплитудного детектора 5, подводимый ко входу усилителя 6, практически не влияет на формирование напряжения в колебательном контуре усилителя, настроенном на .частоту 1з. Амплитуда .колебательного напряжения убывает по экспоненциальному закону с постоянной а, определяемой параметрами контура.

При поступлении импульса генератора 1 на вход ждущего генератора 7 на выходе последнего формируется напряжение, убывающее по экспоненциальному закону с постоянной а. Начальная амплитуда этого напряжения равна начальной .амплитуде затухающих колебаний на выходе усилителя 6.

В продолжение, импульса генератора 1 на входы схемы 8 сравнения поступают напряжения: Uy{t) Ame sin wt -с выхода усилителя б, Ur(t) Ame - с выхода генератора 7. Сигнал на выходе схемы сравнения формируется только в моменты, когда при одинаковой полярности выходное напряжение усилиТеля превышает выходное напряжение генератора.

В случае баланса моста Uy(t) Ur{t) в любой момент времени, поэтому схема сравнения заперта и исполнительный элемент не срабатывает.

По окончании имгтульса генератора 1 начальный уровень выходного напряжения генератора 7 восстанавливается, а колебатедьиое напряжение затухает до нулевого уровня.

При изменении полярности колебательного напряжения, подаваемого с выхода усилителя 6 на один на входов переключателя 4, изменяется полярность подключения через переключатель выхода резонансного усилителя 2 к диагонали питания-моста 3, вследствие чего фаза колебательного контура изменяется на 180°.

При разбалансе моста фазовая модуляция питающего напряжения преобразуется в амплитудную модуляцию радиоимпульсов выходного напряжения усилителя 2, так как пернодически с частотой f изменяется знак коэффициента обратной связи усилителя н, следовательно, скорость затухания высокочастотных свободных колебаний. На выходе амплитудного детектора 5 выделяется модулированное по амплитуде пилообразное напряжение, в составе частотного спектра которого содержатся составляющие вида nfj, причем первая гармоника частоты fj отличается по фазе от. выходного напряжения усилителя 6 или на -90°, или на 90° в зависимости от знака разбаланса моста. Таким образом, при разбалансе моста усилитель 6 оказывается охваченным обратной связью на частоте fa.

В тракте усилителя 6 напряжение частоты з сдвигается по фазе на 90° и преобразуется

в выходной ток, протекающий через колебательный контур. В зависимости от фазы входного напряжения, и, .следовательно, зависимости от зиака разбаланса моста амплитуда колебаний или уменьщается, или увеличивается. В первом случае Uy(t) Ur (t) в любой момент

времени, во втором - периодически с частотой fa выполняется условие Uj(t) Uj.(t), поэтому на выходе схемы 8 сравнения формируется пачка импульсов, запускающих исполнительный элемент 9. Следовательно, исполнительный элемент устройства запускается только при

определеином знаке разбаланса моста.

Формула изобретения

. Автоматический мостовой измеритель, содержащий мост, измерительная диагональ которого подключена к входу первого резонансного усилителя, выход которого подключен через амплитудный детектор к входу второго резонансного усилителя и через переключатель -

к диагонали питания моста, исполнительный элемент и два импульсных генератора, причем выход первого импульсного генератора подключен к второму входу первого резонансного усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введена схема сравнения, прнчем выход первого импульсного генератора подключен к входу второго импульсного генератора и к второму входу второго резонансного усилителя, выход которого подключен к входу схемы сравнения и к второму

входу переключателя, выход второго импульсного генератора подключен к второму входу схемы сравнения, а выход последней подключен к входу исполнительного элемента.

Источники информацни, принятые во вниманне при экспертизе:

2.Заявка № 2307086/21, кл. G 01 R 17/10, 30.12.75, по которой принято решеине о выдаче авторского свидетельству.