Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений Советский патент 1982 года по МПК G01R17/00 

1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров комплексных сопротивлений. Известен многоподдиапазонный (многопредельный) цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием дл измерения проводимости (емкости). В данном мосте автоматический выбор поддиапазона измерения производится путем последовательного включения под диапазонов, наминая с поддиапазона, на котором подаваемое на объект изме рения напряжение максимально. При это выбирается тот поддиапазон, при включении которого выходной сигнал измерительной цепи падает ниже заранее установленного порога l . Недостаток такого моста заключается в том, что в процессе выбора поддиапазона измерения на объект измерения может подаваться напряжение, во много раз превышающее измерительное. Наиболее по технической сущности к предлагаемому является многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения параметров комплексных сопротивлений, содержащий генератор напряжения, подключенный.к детектору равновесия через последовательно со единенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соединенные второй делитель напряжения и объект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к входам управления соответствующих делителей напряжения, первый и второй реверсивный счетчики импульсов, элемент ИЛИ, вход.которого соединен с импульсным выходом первого, а выход - с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой - к стартовому устройству, а выход соединен с элементом И

и управляющим входом переключателя, вход которого подключен к второму ВЫХС5ДУ детекторэ равновесия, а выходы соединены с вторым входом схемы ИЛИ и входом первого реверсивного 5 счетчика, тактовый генератор, выход которого подключен к тактирующему входу .детектора равновесия и второму входу элемента И 2.

Недостатком известного устройства fO является малое быстродействие, что обусловлено неточным выбором поддиапазона измерения.

Цель изобретения - увеличение быстродействия. 15

Поставленная цель достигается тем, что многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений, содержащи генератор напряжения, подключенный к детектору равновесия через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соединенные второй делитель напряжения и объект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к во входам управления соответствующих .делителей напряжения, первый и второй реверсивные счетчики импульсов, элемент ИЛИ, вход котброго соединен с импульсным выходом первого, а выход - с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой - к стартовому усТройству, а выход соединен с элементом И и управляющим входом пере лючателя, вход которого подключен к второму выходу детектора равновесия, а выходы соединены с вторым входом элемента ИЛИ и входом первого реверсивного счетчика, тактовый генератор, выход которого подключен к тактирующему входу детектора равновесия и второму входу элемента И, снабжен последовательно соединенными вспомогательной образцовой мерой и вторым ключом, включенными между генератором напряжения и детектором равновесия, причем Входы управления первого и второго ключей подключены к выходу триггера и элемента И соответственно. На чертеже представлена структурная схема многоподдиапазонного цифрового экстремального моста со следя

щим. уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений.

Он содержит генератор 1 напряжения, первый 2 и второй 3 делители напряжения, измеряемую и образцовую 5 проводимости, первый ключ 6, детектор 7 равновесия, первый 8 и второй 9 реверсивные счетчики импульсов, элемент ИЛИ 10, переключатель 1 триггер 12 с раздельными входами, элемент И 13, тактовый генератор 14, стартовое устройство 15 для формирования сигналов запуска моста,, вспомогательную образцовую меру 16 и второй ключ 17Уравновешивание измерительной цепи по декадам осуществляется изменением состояния первого делителя 2. Переключение поддиапазонов измерения происходит при помощи второго делителя); 3. последний является инвертирующим. Эти делители управляются соответствующими реверсивными счетчиками. При поступлении импульса запуска Ьт стартового устройства 15 на вход триггера 12 последний переворачивается. 0.результате ключ 6 размыкается, на вход элемента И 13 поступает разрешающий потенциал и импульсы от тактового генератор. 14 поступают через элемент И 13 на вход управления второго ключа 17, который периодически замыкается. Приращения амплитуды выходного тока измерительной цепи, вызванные кратковременными разрывами цепи вспомогательной образцовой меры 16 проводимости, анализируются детектором 7 равновесия. При отрицательных приращениях сигналы управления с выхода детектора 7 равновесия через переключатель 11, элемент ИЛИ 10 поступают на вход второго счетчика 9Происходит переключение поддиапазонов. Первое же положительное приращение выходного сигнала измерительной цепи приводит к изменению состояния триггера 12. Ключ 6 замыкается, на вход элемента И 13 поступает запрещающий сигнал, приводящий к размыканию ключа 17, и выход детектора 7 равновесия подключается ко входу первого реверсивного счетчика 8. Начинается уравновешивание измерительной цепи по декадам-.. Величина вспомогательной проводимости 16 выбирается такой, чтобы ток через нее был равен удвоенному приращению тока ветви образцовой меры вызванному изменением состояния делителя 2 на единицу дискретности ста шего разряда: При периодическом разрыве ветви с таким током в процессе выбора под диапазона из выражения . .5iL|, где 1 - ток в цепи измеряемого объекта;IQ - ток в цепи образцовой меры; нетрудно найти, что равновесие измерительной цепи после выбора поддиапа зона не превысит 5 шагов дискретност старшего разряда. Таким образом, предлагаемое техни ческое решение благодаря простоте ре лизации и достигаемой полезности, за ключающейся в повышении быстродействия, сможет найти широкое применение при построении цифровых мостов и ком пенсаторов переменного тока. Формула изобретения Многоподдиапазонный цифровой экстремальный мост со следящим уравновешиванием для измерения проводимости комплексных сопротивлений, содержащий генератор напряжения, подключенный к детектору равновесия через последовательно соединенные первый делитель напряжения, образцовую меру и ключ, а также через последовательно соединенные второй делитель напряжения и объект измерения, подключенные своими потенциальными выходами к входам sni 6 управления соответствующих делителей напряжения, первый и второй реверсивные счетчики импульсов, элемент ИЛИ, вход которого соединен с импульсным выходом первого, а выход - с входом вторых реверсивных счетчиков, триггер, один из раздельных входов которого подключен к одному из выходов детектора равновесия, другой - к стартовому устройству, а выход соединен с элементом И и управляющим входом переключателя, вход которого подключен к второму выходу детектора равновесия, а выходы соединены с вторым входом элемента ИШ и входом первого реверсивного счетчика, тактовый генератор, выход которого подключен к тактирующему входу детектора равновесия и второму входу элемента И, о. тли чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он снабжен последовательно соединенными вспомогательной образцовой мерой и вторым ключом, включенными между генератором напряжения и детектором равновесия, причем входы управления первого и второго ключей подключены к выходу триггера и элемента И соответственно. Источники-информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Цифровой автоматический мост переменного тока Р589. Техническое писание и инструкция по эксплуатаии, п.п. 4.1 , 1.2. 2.Мост переменного тока Р591. ехническое описание и инструкция о эксплуатации, п. (.2. (прототип).