Автоматический мост Советский патент 1979 года по МПК G01R17/10 

Изобретение относится к измерительной технике,. коЕскретнее к устройствам измерения сопротивления с высокой точностью. Известны автоматические мосты для измерения сопротивлений, которы уравно вешиваются с помошыо след5тцей системы усиливающей сагнал разбаланса моста и перемешающей движок реохорда, балансирующего мсют EII. Эти мосты требуют ручного уравновешивания, но достилаемая точность измерения сопротивлений не классов 0,5, 0,2. Известны MOCTOKrfe измерительные схе мы, питание которых осуществляется от специального импульсного генератора напряженвя питания, а уравновешивание МОС ТОВОЕ измерительной схемы осуществляют с помощью реверсивного двигателя, связанного с движком сопротивления плеча сравнения . Однако такое исполнение схемы уравновешивания не позволяет полностью pea- лизовать возможную точность намерения, так как переход двнжка сопротивления плеча сравнения с витка на виток обмотки вызывает слишком грубое изменение сопротивиения, при этом разрешающая способность устройств считывания прибора невелика. Целью изобретения является повышвнне точности измерения при одновременном повышений разрешающей способности прибора. Достигается это тем, что в автоматический мост, содержащий мостовую измерительную схему, одно плечо которой образовано декадным магазином, другое зажимами для подключения объекта измерения, первый усилитель дисбаланса мостовой измерительной схемы, подключенный к измерительной диагонали упомянутой схемы, импульсный генератор питания мостовой измерительной схемы, выход которого подключен к ее диагонали питания, а вход соединен с одним из выходов ключевого устройства, введены последовательно соединенные инвертор полярности;, дискриминатор полярности, второй усилитель дисбаланса мостовой измерительной схемы, триггер, дифференциатор,. двухполупериод нь1й выпрямитель, первый одновибратор, кольцевой коммутатор, а также два логических элемента запрет, реле времени, дешифратор с цифровой печатью и два деKBAHbjx магазина, при этом импульсный ге-нератор питания мостовой измерительной схемы выполнен в виде последовательно соединенных формирователя импульсов и второго одновибратора, первый вход инвертора полярности соединен с выходом первого усилителя дисбаланса мостовой измерительной схемы, второй его вход соединен с выходом первого логического элемента запрет, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя дисбаланса мостовой измерительной схемы , а второй - с выходом триггера, выход кольцевого коммутатора подключен к входу ключевого устройства, второй выход которого соединен с одним иэ входов дёшифра тора с цифровой печатью, первый вход вто рого логического элемента запрет под ключей к вьЕходу первого усилителя дисба ланса мостовой измерительной схемы, вто рой езго вход - к выходу дискриминатора третий вход - к выходу первого одЕЮвибратора, а выход - к второму входу кольцевого коммутатора, вход реле времени -соединен с выходом первого оддювибратора а выход его - с вторым входом дешифратор с цифровой печатью, третье и четвертое плечо мостовой измерительной схемы образованы декадными магазинами, резисторы всех декадных чшгазинов зашунтирова- ны контактами ключевого устройства. На чертеже показана блок-схема автоматического моста. Предлагаемый автоматический мост со держит импульсный усилитель 1, инвертор полярности юлпульсов 2, логический элемент 3 запрета переключения до окончания импульса, днскрйминатор 4 знака импульса, который не пропускает oтpицaтeль ные ЕЕМпульсы, импульсный усилитель 5 положительных импульсов, триггер 6 со счетным входом, дифференциатор 7 для обна ружения момента переключения триггера, выпрямитель 8 импульсов, одновибратор 9 для формирования и усиления по мощности импульсов, кольцевой коммутатор 1О, ключевое устройство 11 (релейный коммутатор) для переключения декад мос та, логический элемент 12 для запрета цереключевня IQ при наличии импульсов формирователь импульсов 13 для сигнализации момента переключения декад, одновибратор 14 для формирования импульса питания моста и усиления по мощности, реле времени 15 для окончания процесса измерения при осуществлении баланса моста, устройство 16 вывода данных по окончании измерения (дешифратор с цифровой печатью). Мостовая измерительная схема образована регистром 17 и декадными магазинами 18, 19 и 20. Автоматический мост работает следующим образом. Резистор 17, сопротивление которого следует измерить, подключают к мостовой схеме с плечами, образованными декадными магазинами сопротивлений 18, 19, 20, Сопротивления декад шунтируются контактами реле релейного коммутатора 11, Сопротивления декад шунтируются контактами реле релейного коммутатора следующим образом: в начале измерения величинЬ сопротивлений плеч моста заведомо больше IRsi . Контакты реле, шунтиру« ющие сопротивления первой декады, разомкнуты и при переключении 11 последовательно шунтируют сопротивления; входящие в первые декады, контакты же реле, тирующих сопротивления вторых декад, в исходном состоянии замкнуты, а при последовательном срабатывании реле размыкаются и прекращают шунтирование. Таким образом, при последовательном срабатывании реле, управляющих первыми декадами., величины сопротивлений плеч моста уменьшаются, а при последователь- ном срабатывании реле, управляющих вторыми декадами, величины сопротивлений увеличиваются. Такая логика переключения сопротивлений по декадам выполняется и для остальных -декад (нечетные декады шунтируются замыкающими контактами, четные - размыкающими). Процесс измерения Я)( начинается подачей первоначального импульса на диагональ моста. Так как величина сопротивлений плеч моста заведомо больше Я то импульс дисбаланса моста положителен, и после усиления на импульсном усилителе проходит в виде импульсов через инвертор полярности 2, дискриминатор 4, импульсный усилитель Б, на триггер 6, который срабатывает и выдает напряжение с задержкой на время срабатывания. Напряжение с триггера 6 поступает на логический элемент 3, на котором реали- зуется логическая операция ЗАПРЕТ, 56 этсГнапряжение не проходит на выход через элемент 3 до тех пор, пока не окончится импульс, последнего элемент 3 выдает напряжение, под влиянием которого инвертор полярности 2 переключает порядок подключения электрической цепи, по которой импульсы дисбаланса поступают на инвертор 2, Теперь при переключениях сопротивлений первой декадаг импульсы по ложительной полярности инвертируются на инвертор 2 и через дискриминатор 4 не проходят. Одновременно скачок выходного напряжения триггера дифференцируется дифференциатором 7 и положительный треугольный импульс поступает на двухполу- периодньтй выпрямитель 8, с которого без изменения полярности поступает на одновибратор 9. Одновибратор 9 с задержкой на время срабатывания срабатывает и от пускает, формируя импульс, который поступает на кольцевой коммутатор 1О а запускает последний. Кольцевой коммутатор выдает Шу1пульс на переключение первого реле в первой декаде релейного коммутатора 11с задержкой на интервал вре мени до окончания любых из импульсов. Эта задержка осуществляется логическим элементом 12, на который поступают импульсы. При окончании всех импульсов элемент 12 выдает сигнал, разрешающий выдачу сигнала кольцевому коммутатору 10. При переключении первого реле первой декады за время перелета среднего контакта формирователь импульсов 13 выдает сигнал, который запускает одновибратор 14, последний выдает импульс в момент времени; к которому контакты реле одновременно шунтируют первые сопротивления первых декад магазинов. Если это шунтирование не изменит характера дисбаланса моста, то возникает импульс прежней полярности (хотя и меньшей амплитуды), но шшертированный на входе инвертора полярности 2 импульс не пройдет через дискриминатор 4 и логический элемент 12 выдаст импульс на кольцевой коммутатор, который выдаст импульс на второе реле первой декада. Второе реле релейного коммутатора 11 также шунтирует вторые сопротивления первой декады мага зинов и во время иерелета контакта №л-г пульс вновь запускает одновнбратор 14, который формирует импульс. При изменении знака сигнала дисбаланса моста импульс инвертируется на инверторе 2, проходит через дискриминатор 4, усиливается на импульсном усилителе 5 и поступа98ет на триггер со счетным входом 6. Триггер переключается в первоначальное состояние. Логический элемент 3 задержит свой выходной сигнал до окончания импульса с усилителя 5 и в момент времени, когда исчезнет импульс с усилителя 5, . инвертор 2 воаратится в состояние, которое было до появления первого положительного импульса с мостовой схемы, В дальнейшем работа схемы повторяется. Формула изобретения Автоматический мост, содержащий мостовую измерительную схему, одно плечо которой образовано декадным магазином, другое зажимами для подключения объекта измерения, первый усилитель дисбаланса мостовой измерительной схемы, подключенный к измерительной диагонали упомянутой схемы, импульсный генератор питания мостовой измерительной схемы, выход которого подключен к ее диагчэнали питания, а вход соединен с одним из выходов ключевого устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при одновременном повышении разрешающей способности моста, в него введены последовательно соединенные инвертор полярности, дискриминатор полярности, второй усили.тель дисбаланса мостовой измерительной схемы, триггер, дифференциатор, двухполупериодный выпрямитель, первый одновибратор, кольцевой коммутатор, а также два логических элемента запрет, реле, времени, дешифратор с цифровой печатью и два декадных магазина, при этом импульсный генератор питания мостовой ив- мерительной схемы выполнен в виде последовательно соединенных формирователя импульсов и второго одновибратора, первый вход инвертора полярности соединен с выходом первого усилителя дисбаланса мостовой измерительной .схемы, второй его вход соединен с выходом первого логического элемента запрет, первый вход которого соединен с выходом второго усилителя дисбаланса мостовой измерительной схемы, а второй - с выходом триггера, выход кольцевого коммутатора подключен к входу ключевого устройства, второй выход которого соединен с одним из входов дешифратора с цифровой печатью, вход второго логического элемента 768 запрет подключен к выходу первого уси- литепя дисбаланса мостовой измерительной схемы, второй его вход - к выходу дискриминатора, третий вход - к выходу первого одновибратора, а выход «. к вто- рому входу кольцевого коммутатора, вход реле времена соединен с выходом перво-. го одновибратора, а выход его - с вторым входом дешифратора с цифровой печатью, третье н четвертое плечо мостовой изме рительной схемы образованы декадными 8 магазшшми, резисторы всех декадцых ма газиков зашунтированы контактами ключевого устройства. Источники информации, пр101ятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 220354, кл G 01 i 17/1О, 23.08.66. 2.Авторское свидетельство СССР N2 467273, кл. 5 01 R 17/10, 09.11.70.