Мостовое измерительное устройство Советский патент 1979 года по МПК G01R17/10 

Изобретение касается информационноизмерительной техника и промышленной электроники. В частности, его можно использовать для измерения одной или одновременно двух физических величин посредством одного или двух параметрических измерительньк преобразователей активного и реактивного характера, вкпюченHbtx в электрический мост, а также для измерения активной и реактивной составляющих. Известны мостовые измерительные устройства для измерения одной или двух составляющих комплексного сопротивления. Известно устройство, которое содержит питающий генератор, трансформатор с двумя вторичными обмотками с тесной индуктивной связью, из которых одна включена в диагональ питания, и хотя бы одна выполнена с отводами, деляшими ее на части, пропорциональные сопротивлениям плеч отношения, причем переключатель отводов заземлен, электрический мост с экранами плеч моста, сходящимися к вершинам диа- гонали питания, подключенными к второй вторичной обмотке, и индикатор равновесия fl. Однако в этом устройстве понижается точность измерения из-за увеличения погрешности за счет паразитных элементов трансформатора (индуктивности рассеивания, паразитной емкости). Извес-гао устройство, которое имеет источник постоянного напряжения питания, последовательно соединенные питающий генератор импульсов, тpaнcфop штop, элек-i трический мост, усилитель, детектор равновесия, схему управления, шаговый двигатель, редуктор, перемещающий движок реохорда моста, и стрелочный индикатор равновесия 2. Однако у этого устройства ограничена область применения наличия узко- . полосного элемента (трансформатора). Цепь изобретения - повышение точности измерения и расщирение области применения. Это досткгаеа я тег-л ко в ;viocT«Boe измерительное Ьтройство, содержащее Последовательно соединенные источник пи тания и генератор, т дикатор равновесия, под.ключенгтый к источнику п{Иакия, поспе лчовательно соединенные мостовую измери тельную схему5 усилитель и детектор рав .ковесия, введены четыре гшюча, два рас« ширитепя ик-гпупьсов, накопит-епьный конде и дополнительные детектор равновесия и щшикатор равновесия. Первые последовательно соедштекные расширитель импульсов и ключ ВлКпючены между выходами первого детектора равновесия и входом перв го гшдикатора равновесия, в-горые последовательно соединенные расш -гритель импулы;ов и 1ШЮЧ вютючет между выхода- ivfii Второго детектора равновесия и входом второго ршдикатора равновесия. Вход второго детектгора равновесия соединен с вьосодом усилителя. Через третий и четвертый ключи подключены оба вывода источника питания к Входам ycfmirrenn детекторов равновесия и расшир1 гтелей имujTibcoB. Выходы третьего и четвертого ключей соединены через накопительный кондеЕгсатор, а 5Т1раВляюп1Ке входы всех Ключей соединекты с генератором имтгрть- сов. На чертеже изображена структурная схема мостового измерительного устройства. Устройство содержит последовательно соедш1е(1ньгв генератор Гоутульсов 1, мостовую измерительную схему 2 и утешитель 3, Выход которого соединен с детекторами равновесия 4,5. Выход кажчдого детектора равновесия соедгшен с входами расшкрн1-«лей импульсов 6,7, а сигнагЕы с последн 1х через шючи 8,9 постутгают на индикаторы равновесия 10, 11. Генератор и дадикаторы равновесия питаются от источнтпса питания 12 непосредст зе шо, а усилитель, детекторы равновесия и расширители импульсов - через ключи 13, 14j Выходы которых соединены через накопительйый конденсатор 15. Все ключи управляются от генератора 1 {трапецеидальЕзысх импульсов). В исходном СОСТОЯНИЙ, т, е. при отсутствии импульсов генератора 1 ключи 8, 9, 13, 14 находятся в открытом соетоянш. Накопительный конденсатор 15 заряжен через.ключи 13, 14 почти до вьрсодного напряжения источника питания 12. С генератора 1 на мостовую схему 2 поступает питаюший импртьс в виде прямоугояыюй трапвцта. Иьтупьсшый сйгнал неравновесия с мостовой схемы усиниваегся СШ1Ителем 3. Ключи 8, 9, 13, 14 на время действия питающего и утульса закрываются сигналом с генератора I и отключают от обоих выводов источника питания 12 усилитель 3, детекторы равновесия 4,5 и расширители импульсов 6,7. Питание перечисленных блоков иа этом интервале осуществляется за счет энергии, накопленной на накопительном конденсаторе 15. Усиленный сигнал неравновесия вызывает срабатывание детекторов равновесия 4,5, выходные сигналы которых запускают расширители импульсов 6,7. После окончания импульса с г&нератора 1 все ключи открываются. Импульсные сигналы с расширителей импульсов шире импульса с генератора 1 н поэтому через открывшиеся ключи 8,9 они воздействуют на индикаторы равновесия 1О, 11, которые указывают на то, что мостовая схема не уравновешена по составляющим. Если органом уравно- вешивания приводят к равновесшо мостовую схему по активной составляюшей, то на Выходе детектора равновесия, реагирующего на эту составляющую (допустим 4), , сигнал отсутствует. При этом расширитель импульсов не Вырабатывает сигнал, и через ключ 8 на индикатор равновесия 10 поступает нулевой сигнал, показание индикатора свидетельствует о том, что мостовая схема 2 уравновешена по активной составляющей. После уравновешивания мостовой схемы 2 по реактивной составляющей отсутствует сигнал на выходе детектора равновесия 5, расширитель импульсов 7 не срабатывает. Поэтому при закрытом ключе 9 на входе индикатора равновесия 11 сигнал равен нулю и показание индикатора свидетельствуют о равновесни мостовой измерительной схемы по реактивной составлякядей. В предложенном устройстве генератор и усилитель соединяются с мостовой схемой непосредственно, исключая узкопопос- ные элементы. Это позволяет использо- вать короткие или длинные импульсы, т. е. расширяется область применения мостового измерительного устройства. Формула изобретения Мостовое измерительное устройство, содержащее последовательно соединенные ИСТОЧНИК питания и генератор, индикатор .равновебия, подключенный к источнику питания, последовательно соед|шенные мостовую измерительную схему, усилитат и детектор равновесия, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения области прЬсменения, в него введены четыре , два расширителя импульсов, накопительный конденсатор и дополнительные детектор равновесия и индикатор равнове сия, при этом первые последовательно соединенные расширитель импульсов и ключ включены между выходом первого детектора равновесия и входом первого индикатора равновесия, вторые последовательно соединенные расширители импульсов и ключ включены между выходом вто рого детектора равновесия и входом второго индикатора равновесия, а вход вто566рого детектора равновесия соединен с выходом усилителя, причем через третий и четвертый ключи подключены оба вывода источника питания к входам усилите1я, детекторов равновесия и расширителей импульсов, Выходы третьего и четвертого ключей соединены между собой через накопительный конденсатор, управляюшие входы всех ютючей соединены с генератором импутшсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 297001, кл. Q 011 17/1О, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 152010, кл. Q 01 Т 17/1О, 1962 (npoTOTim).