Электрический мост Советский патент 1982 года по МПК G01R17/10 

(5) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОСТ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения трех параметров комплексного сопротивления или трех физических величин посредством параметрических измерительных преобразователей.

Известен электрический мост,используемый для измерения трех параметров, содержащий питающий генератор, плечо сравнения, выполненное по схеме, идентичной схеме исследуемого объекта, а в плечах отношения включены резисторы 11.

Недостатком таких мостов является то, что их питание осуществляется двумя сигналами: двумя переменными напряжениями или постоянным и переменным напряжениями.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мост для измерения параметров комплексного сопротивления, содержащий питающий генератор, плечо сравнения.

выполненное по схеме замещения исследуемого объекта. Объект и плечо сравнения представляют собой последовательно соединенные индуктивность, емкость и активное сопротивление, плечи отношения представляют собой образцовые элементы одинакового характера. Такой мост имеет раздельное уравновешивание при измерении только двух параметров комплексного сопроtoтивления С21.

При измерении трех параметров раздельное уравновешивание отсутствует, что существенно усложняет и затягивает процесс уравновешивания и

15 измерения, и является серьезным препятствием для осуществления автоматических измерений.

Цель изобретения - упрощение и „ ускорение процесса уравновешивания

Поставленная цель достигается тем, что в электрическом мосте, содержащем генератор импульсов в виде прямоугольной трапеции, объект измерения, плечо сравнения, состоящее иэ резистора с регулируемым сопротивлением, параллельно которому включены пЬследовательно соединенны Jконденсатор переменной емкости и ка г тушка индуктивности с регулируемой индуктивностью, конденсатор в плече отношения ветви с объектом измерени в несмежном плече отношения ветви с плечом сравнения - резистор, индикатор равновесия, этот индикатор од ним выводом подключен к общей точке объекта измерения и конденсатора пл ча отношения, а другим - к общей .точке конденсатора и катушки индуктивности плеча сравнения, причем к общей точке резисторов ветви с плечом сравнения обязательно подключен катушка индуктивности. На чертеже изображена схема пред лагаемого электрического моста. Электрический мост содержит питающий генератор импульсов в виде прямоугольной трапеции 1, конденсатор 2 в плече отношения, объект измерения, состоящий из последователь но соединенных активного сопротивления 3, емкости и индуктивности плечо сравнения, в котором конденсатор 6 и катушка индуктивности 7 включены параллельно отйосительно резистора 8, резистор 9 в плече отношения, индикатор равновесия 10. Электрический мост работает следующим образом. При воздействии вершина питающег импульса в установившемся режиме через емкость конденсатора 2 иемкость t объекта измерения устанавливается нулевой ток., тогда на выхо ное напряжение первой ветви не оказывает влияние активное сопротивление 3 и индуктивность 5, а величина его определяется соотношением емкости конденсатора 2 и емкости объекта измерения. На выбранном участке через конденсатор 6 тоже ус танавли.вается нулевой ток и его емкость совместно с индуктивностью катушки индуктивности 7 не оказывают влияние на распределение напря жения второй ветви. Выходное напряжение его определяется соотношением резисторов 8 и 9 Изменение величины активного сопротивления резистора 8 приводит к нулю плоскую вершину сигнала неравномерности и начинается отсчет измеряемой емкости k. После первого уравновешивания в установившемся режиме напряжение на выходе моста равно нулю, на участке линейно-изменяющегося сигнала напряжение неравновесия имеет плоскую вершину, в начальной части сигнала в измерительной диагонали имеется экспоненциальный всплеск. Во время действия линейно-изменяющегося участка питающего импульса, после окончания переходных процессов через емкость конденсатора 2 и емкость объекта измерения, устанавливающийся ток, который на индуктивности 5 создает нулевое падение напряжения, в результате последнее не влияет на выходное напряжение первой ветви. На рассматриваемом отрезке времени через конденсатор 6 тоже устанавливается неизменяющийся ток, а на катушке индуктивности 7 нулевое напряжение. Поэтому она не влияет на выходное напряжение рторой ветви. Изменением .величины емкЬс 1 конденсатора 6 приводится Мост к равновесию на данном отрезке времени и начинается отсчет измеряемого активного сопротивления 3Во время переходных процессов напряжение неравнове(ия зависит от всех элементов мостовой схемы. Но мрет уже уравновешен по двум параметрам и экспоненциальный всплеск зависит только от индуктивности 5 и индуктивности катушки индуктивности 7- Изменение величины последней приводит экспоненциальный всплекс к нулю,тем самым уравновешивается мост по третьему параметру и начинается отсчет измеряемой индуктивности 5-V Таким образом. Мост .имеет раздельное уравновешивание по всем , трем измеряемым параметрам и раздельный отсчет. Полярность сигнала неравновесия однозначно определяет направление уравновешивания моста. Объект измерения - многоэлементный двухполюсник - может иметь другое построение. Наличие раздельного уравновешивания позволяет просто и быстро осуществить измерение. Формула изобретения Электрический мост, содержащий генератор импульсов в виде прямоугольной трапеции, объект измерения, плечо сравнения, состоящее из резистора с регулируемым сопротивлением, параллельно которому включены последователь но соединенные конденсатор переменной емкости и катушка индуктивности с регулируемой индуктивностью, конденсатор в плече отношения ветви с объектом измерения, в несмежном плече отношения ветви с плечом сравнения - резистор, индикатор равновесия, отличающийся тем, что, с целью упрощ.енйя и ускорения процесса уравновешивания, индикатор равновесия од92055 10 26 ним выводом подключен k точке объекта измерения и конденсатора плеча отношения, а другим - к общей точке конденсатора и катушки индуктивности плеча сравнения, причем к общей точке резисторов ветви с плечом сравнения обязательно подключена катушка индуктивности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 200662,кл. G 01 R 29/02, .1967. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 17/10, IS.

п

10