Многоподдиапазонный цифровой автоматический мост со следящим уравновешиванием Советский патент 1982 года по МПК G01R17/10 

(5) МНОГОПОДДИАПАЗОННЫЙ ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ МОСТ СО СЛЕДЯЩИМ УРА6НОВЕШИВАНИЕМ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров комплексных сопротивлений.

Известен многоподдиапазонный цифровой автоматический мост типа Р591, содержащий источник питания, измерительную схему и детектор равновесия .

Недостатком этого устройства является возможность возникновения неустойчивости за счет различных знаков погрешности образцовых мер, переключаемых при переходе с одного, поддиапазона на другой.

Наиболее близким по технической сущности является многоподдиапазонный цифровой автоматический мост со следящим уравновешиванием, содержащий последовательно включенные генератор, мостовую измерительную цепь и детектор равновесия, один из управляющих выходов которого подключен к счетному входу триггера

реверса, другой - к входу многоразрядного реверсивного счетчика с разрядом поддиапазонов, старшим и младшим разрядами, вход управления которого подключен к выходу триггера реверса, а потенциальные выходы этого счетчика соединены с мостовой измерительной цепью, схему ИЛИ, включенную между младшими и старшими разрядами счетчика, первую схему совпа10дения, подключенную к потенциальным выходам старшего разряда и вторую схему совпадения, два входа которой подключены к выходу первой схемы совпадения и к тактирующему вы15ходу детектора равновесия, а выход соединен с входом схемы ИЛИ L2J. Для устранения неустойчивости на границах поддиапазонов устройство требует введения дополнительной

20 ступени в измерительную цепь. В мосте Р589 это набор образцовых элементов, образующих двоичнодесятичную декаду, которая управляется дополнительным разрядом реверсивного счетчика с устройством обвода счет ных импульсов. Введение дополнител ных элементов усложняет устройство Кроме TorOf увеличивается динамиче кая погрешность, значение которой определяется величиной вводимой в измерительную цепь дополнительной образцовой ступени. Недостатками известного устройс ва является низкая точность из-за значительной динамической погрешности измерения в процессе слежени и большая сложность. Цель изобретения - повышение точ ности. Указанная-цель достигается тем, что многоподдиапазонный цифровой ав томатический мост со следящим уравновешиванием, содержащий последовательно включенные генератор, мостовую измерительную цепь и детектор равновесия, один из управляющих выходов которого подключен к счетному входу триггера реверса, другой к входу многоразрядного реверсивного счетчика с разрядом поддиапазонов, старшим и младшими разрядами вход управления которого подключен к выходу триггера реверса, а потенциальные выходы этого счетчика соединены с мостовой измерительной цепью, элемент ИЛИ, включенный между младшими и старшим разрядами счетчика, первый элемент совпадения, подключенный к потенциальным выходам старшего разряда и вто рой элемент совпадения, два входа которого подключены к выходу перво го элемента совпадения и тактирующему выходу детектора равновесия соответственно, а выход соединен с входом элемента ИЛИ, снабжен тре тьим элементом совпадения, входы которого подключены к потенциальны входам младших разрядов реверсивного счетчика с подсоединенными к выходу второго элемента совпадения установочными входами, а выход соединен с третьим входом второго элемента совпадения. На чертеже представлена блок-сх ма многоподдиапазонного цифрового автоматического моста со следящим уравновешиванием . Многоподдиапазонный автоматичес кий ,or. т со следящим уранновешиванирм содержит генератор 1, мостовую измерительную цепь 2, детектор 3 равновесия, триггер реверса , управляющий направлением счета многоразрядного реверсивного счетчика 5 с разрядом поддиапазонов со старшим бис младшими 7 и 8 разрядами, элемент ИЛИ 9 и элементы совпадения 10, 11 и 12. Предлагаемое устройство в отличие от известного не содержит дополнительной образцовой декады и дополнительного разряда реверсивного счетчика с устройством обвода счетных импульсов, кроме того, в нем.исключается неустойчивость на границах поддиапазонов. Устройство работает следующим обзом. При прохождении системы уравновешивания через границу поддиапазонов многоразрядный реверсивный счетчик 5 содержит разряд поддиапазонов четыре двоичнодесятичных разряда. Считаем известной зону нестыковки между поддиапазонами, в которой наблюдается неустойчивость отсчета. Пусть измеряемый параметр изменяется от значения 10.01 до величины 9.. Порядок изменения состояний разрядов многоразрядного реверсивного счетчика в процессе уравновешивания, следующий : 10,01-10,00-09, 99-09, 98-09, 97-09, 96-9, 950-9, , , . После установки старшего разряда 6 в состояние О на вход элемента 11 совпадения, соединенного с выходом элемента 10 совпадения, который подключен своими входами к потенциальным выводам старшего разряда 6, подается разрешающий сигнал. Однако импульсы с тактирующего выхода детектора 3 равновесия не проходят через элемент 11 совпадения, так как он заперт выходным сигналом элемента 12 совпадения. Последний формирует запрещающий сигнал при состояниях младших разрядов, соответствующих зоне нестыковки между поддиапазонами, Состояния разрядов многоразрядного реверсивного счетчика 5,соответствующие верхнему и нижне у значениям зоны нестыковки, равны 10,00 и 09,96 соответственно. После достижения нижней границы зоны нестыковки 09,96 первый же сигнал с управляющего выхода детектора 3 равновесия переводит многоразрядный реверсивный счетчик 5 на короткое время в состояние 09,95.

Поскольку система уравновешивания вышла за зону нестыковки, то на выходе элемента 12 совпадения появляется разрешающий потенциал. В результате импульс с тактирующего выхода детектора 3 равновесия, пройдя элемент 11 совпадения и элемент ИЛИ 9, поступает на вход старшего разряда 6 и переводит его из состояния О в состояние 9. При этом импульсом переноса старшего разряда 6 разряд поддиапазонов многоразрядного реверсивного счетчика 5 устанавливается в состояние, соответствующее боле младшему поддиапазону измерения, В приведенном порядке изменения состояний р.азрядов счетчика об этом свидетельствует изменение места запятой Одновременно с изменением состояния старшего разряда 6 тактирующий импульс поступает на установочные входы трех младших разрядов, устанавливая их в состояние 950. В результате многоразрядный реверсивный счетчик 5 устанавливается в состояние 9,950. В дальнейшем он последовательно изменяет свое состояние, пока не установится требуемое значение 9,.

Таким образом, изменения состояния многоразрядного реверсивного счетчика при уравновешивании устройства показывают, что переход через границу поддиапазонов от состояния 10.00 к состоянию 09,99 происходит без изменения поддиапазона измерения и место запятой не изменяется.

При этом образцовые меры не переключаются и не изменяется энергетический режим объекта измерения, Переключение поддиапазона измерения происходит после состояния 09,9б, т.е. тогда, когда зона нестыковки уже преодолена. В результате неустойчивость отсчета при работе моста вблизи границы поддиапазонов не возникает .

Формула . изобретения

Многоподдиапазонный цифровой автоматический мост со следящим уравнвешиванием, содержащий последовательно включенные генератор, мостовую измерительную цепь и детектор равновесия, один из управляющих выходов которого подключен к счетному входу триггера реверса, другой - к входу многоразрядного реверсивного счетчика с разрядом поддиапазонов, старшим и младшими разрядами ,, вход управления которого подключен к выходу триггера реверса , а потенциалные выходы этого счетчика соединены с мостовой измерительной цепью,элемент ИЛИ, включенный между младшими и старшим разрядами счетчика, первый элемент совпадения, подключеный к потенциальным выходам старшего разряда и второй элемент совпадения, два входа которого подключены к выходу первого элемента совпадения и тактирующему выходу детектора равновесия соответственно, а выход соединен со входом элемента ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения точност он снабжен третьим элементом совпaдe ;ия, входы которого подключены к потенциальным выходам младших разрядов реверсивного счетчика с поСоединенными к выходу второго элемента совпадения установочными входами, а выход соединен с третьим входом второго элемента совпадения.

I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Цифровой автоматический мост переменного тока Р589. Техническое

описание и инструкция по эксплуатации (прототип).