Многопредельный неуравновешенный мост постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК G01R17/10 

диг к дополнигельной погрешности, снижа-ющей точность измерения..

Целью изобретения является повышение точносги измерения, моста при расширении диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что многопредельный неуравновешенный мост постоянного тока, содержащий две ветви, каждая из которых :состоит из последовательно соединённых резистора, стабилизатора напря- жения и датчика с изменяемым сопротивлением, многопредельный делитель напряжения, подключаемый параллельно стабилизатору напряжения, включенному в одну ветвь моста, индикаторный прибор и многопозиционное пореключающее устройство, соединенное общей клеммой с индикаторным прибором, а. пере ключаемыми контактами - с многопредельным делителем напряжения включенным в измерительную диагональ моста, снабжен однОпредельным делителем напряжения, включеным в другую ветвь моста параллельно стабилизатору напряжения.

Кроме того, каждый стабилизатор напряжения содержит транзистор, усилитель .посто явного тока, истопшк опорного напряжения и сигнальный резистор, который является элментом делителя напряжения и соединен с одним из входЬв усилителя псютоянного тока и исто шнком опорного напряжения, подключенным на втсрой вход усилителя постоянного тока, выход которого соединен с базой транзистора, коллектор которого, в свою очередь, подключен к резистору, а эмиттер - к источнику опорного напр$5Жёния и сигнапь- ному pe3viCTOpy.

На чертеже изображена электрическая схема многопредельного неуравновешенного моста постоянного тока.

Многопредельный неуравновешенный мост постоянного тока состоит из двух Ветвей 1 и 2, содержащих, резисторы 3, 4 и датчики 5 и 6 изменяемым сопротивлением, бфазуюшие плечи моста. В качестве датчиков могут быть использованы переменные резис- торы, {эазличные электронные приборы, например механотроны. Измерительная диогона моста, образованная резистором 7 и индикаторным прибором 8, имеет постоягнную чувствительность по напряжению. К резистору 7 подключен записывающий измерительный прибор 9, например милливольтметр.

Для расширения предела измерения моста путем электрического нуля в одну из его ветвей между резистором 4 и датком 6 включен многопредельный делитель напряжения 10, содержащий напряжения О, и, 2Ufj, 3Uo-.. nUQ I UQ - конечное значение начального предела измерения моста IB электрических единицах), а п максимальное число смещений нуля. Смещени нуля осуществляют с помощью переключающего устройства 11, общая клемма которого соединена с индикаторным прибором 8, а его переключаемые контакты - с делителем 10.

Параллельно многопредельному делителю 10 напряжения подключён регулирующий транзистор 12 электронного стабилизатора напряжения компенсационного типа. В состав ста.билизатора входят также усилитель постоянного тока (УПТ) 13 и измерительное устройство, образованное источником опорного напряжения 14 и сигнальным резистором 15. Обратная связь в стабилизаторе напряжения выполнена таким образом, чтобы обеспечить .стабильное напряжение на- транзисторе 12 и делителе 10 при значительном изменении тока в этой ветви моста, обусловленном изменением сопротивления датчика 6. Для этого резистор 15 включен в состав делители Ю.

Для создания симметричной схемы моста и с целью компенсации некоторых дестабилизирующих факторов, например влияния температуры, в другую ветвь моста между резистором 3 и датчиком 5 включен регулирующий транзистфа 16 второго электронного стабилизатора, имеющего в своем составе элементы, аналогичные элементам первого стабилизатэра : УПТ 17, источник опорного напряжения 18 и сигнальный резистор 19, входящий в состав однопредельного делителя напряжения 2О, который подключен параллельно регулируемоху транзистору 16.

Резистор 21 служит для начальной установки, нуля моста. Питание к мосту подается с помощью клемм 22 и 23,

Пусть в результате измерительного процесса сопротивление плеча, включающего датчик 5, уменьшается, а сопротивление плеча, содержащего датчик 6, возрастает. Устройство 11 соединяет Прибор 8 с точкой многопредельного делителя, имеющей напряжение, равное О, например находится в крайнем верхнем положении. В момент полного использования начального предела измерения моста переключающее устройство соединяется с точ- кем многопредельного делителя, имеющей напряжение UQ . , равное конечному значению начального предела измерения моста. При этом ЭДС диагонали компенсируется и стрелка индикаторного прибора 8, а также перо записывающего прибфа 9 возвращаются на нулевое деление шкалы. При последующем использовании предела измерения моста переключак щее устройство поочередно соединяется с

точками многопредельного делителя напряжения,имеющим напряжения (3 « 3Uo.. и т.д. Таким обоазом. благодаря многократному смещению электрического нуля мост оудет иметь несколько пределов измерения 0-U Uo-2Uo 2Uo-3Uo...nUo4n-H)U,rfle UQ- конечное значение начального предела измерения, а h - максимальное число,смеш.е.ний нуля. Масштаб записи результатов измерения на диаграммнш ленте при различных пределах остается неизменным, что весьма удобно при расшифровке диаграмм. При этом абс.олютная погрешность измерений не изменяется, а относительная погрешность иэмереиий с уменьшается в соответствии с формулой п N относительная погрешность началь ного предела измерения; N - .порядковый номер предела измерения. ,.- Применение электронных стабилизаторов компенсационного типа устранйет нестабильность напряжения на многопредельном депитепе, обусловленную изменением тока в ветвях моста и устраняет погрешность изме рения вызванную этим фактором. Формула .изобретения 1. Многопредельный неуравновешенный мост постоянного тпка, содержаший две вет ви каждая из которых состоит из поспедо- вательно соединенных резистора, стабилизатора напряжения и датчика с изменяемым сопротивлением, многопредельный делитель напряжения, подключаемый параллельно стабилизатору напряжения, включенному в одну ветвь моста, индикаторный прибор и многопозиционное переключающее устройство, сое диненное обшей клеммой с индикаторным прибором, а переключаемыми контактами с многопредельным делителем напряжения, включенным в измерительную диагональ моста, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при расширении диапазона измерений, он снабжен однопредельным делителем напряжения, включенным в другую ветвь моста параллельно стабилизатору напряжения, 2. Многопредельный неуравновешенный мост постоянного тока по п. 1, о т л и ч а- ю ш и и с я тем, что, каждый стабилизатор напряжения содержит транзистор, усилитель постоянного тока, источник опорного напряжения и сигнальньй резистор, который является элементом делителя напряжения и соединен с одним из входов усилителя постоянного тока и источником опорного напряжения, подключенным на второй вход усилителя постоянного тока, выход которого соединен с базой транзистора, коллектор которого, в свою очередь, подключен к резистору, а эмиттер - к источнику опорного напряжения и сигнальному резистору. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.UkypHH Г. П. Справочник по электроизмерительным и радиоизмерительным приборам. Радиоизмерительные приборы, М., 1960, с. 35. 2.Авторское свидетельство СССР № 364832. кл. G 01 R 17/16, 1975.

fj