RU2105316C1

RU2105316C1 - Bridge-type measuring device

Info

Publication number: RU2105316C1
Application number: RU94015470A
Authority: RU
Inventors: Г.И. Передельский; А.С. Романченко
Original assignee: Курский Политехнический Институт
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1998-02-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device has generator 1 of sequences of rectangular pulses, linearly-varying, square and cubical waveforms, electric bridge 2, and balance indicator 4. The first arm of electric bridge is formed by series-connected measurement object 3 and inductance coil 8. Object of measurement has series-connected capacitor 5 and resistor 6 in parallel to which inductance coil 7 is connected. The second arm of electric bridge is formed by series-connected inductance coil 9, resistors 10 and 11 and inductance coil 12. Series-connected capacitor 13 and resistors 14 and 15 are connected in parallel to coil 12. Resistor 16 is connected in parallel to series-connected inductance coil 9 and resistors 10 and 11. In addition, resistor 17 is connected between common lead of capacitor 5, inductance coils 7 and 9 and resistor 16 which is first apex of diagonally opposite pair of terminals of bridge power supply, and common lead of resistors 14 and 15. Device uses only adjustable resistors as balancing elements. EFFECT: reduced mass and dimensions. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, промышленной электроники и может быть использовано для измерения параметров объектов с двухполюсной схемой замещения, а также физических величин посредством параметрических датчиков, включенных в мостовую цепь. The invention relates to the field of information-measuring equipment, industrial electronics and can be used to measure parameters of objects with a bipolar equivalent circuit, as well as physical quantities by means of parametric sensors included in the bridge circuit.

Известен мостовой измеритель параметров трехэлементных пассивных двухполюсников (см. а.с. N 945805, бюл. N 27, 1982) содержащий генератор импульсов сложной формы, подключенный к диагонали электрического моста, объект измерения, состоящий из резистора, индуктивной катушки и конденсатора, резистор и конденсатор в плечах отношения, индикатор равновесия и плечо сравнения, содержащее последовательно соединенные резистор, конденсатор и индуктивную катушку, параллельно которой включен еще один резистор. A well-known bridge meter of the parameters of three-element passive bipolar (see AS N 945805, bull. N 27, 1982) containing a complex pulse generator connected to the diagonal of the electric bridge, the measurement object, consisting of a resistor, inductive coil and capacitor, a resistor and a capacitor in the shoulders of the relationship, an equilibrium indicator and a comparison arm containing a resistor, a capacitor and an inductive coil connected in series, in parallel with which another resistor is connected.

Недостатком его является необходимость регулировать параметры трех разнородных элементов: резистора, конденсатора и индуктивной катушки. Its disadvantage is the need to adjust the parameters of three dissimilar elements: a resistor, a capacitor and an inductive coil.

Известен также мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников (см. а. с. N 1827640, бюл. N 26, 1993), содержащий генератор последовательностей импульсных сигналов прямоугольной формы, линейно изменяющейся и квадратичной, два выхода которого соединены с двумя вершинами диагонали питания электрического моста, первую ветвь которого образуют последовательно соединенные первый конденсатор и объект измерения, схема замещения которого состоит из последовательно соединенных второго конденсатора, первого резистора и первой индуктивной катушки, а вторую ветвь образуют последовательно соединенные третий конденсатор, вторая индуктивная катушка, шестой и третий резисторы, параллельно второй индуктивной катушке включены последовательно соединенные четвертый и пятый резисторы, а параллельно третьему конденсатору, второй индукной катушке и шестому резистору включен второй резистор, общий вывод первого конденсатора и объекта измерения является первой вершиной измерительной диагонали, с которой соединен первый вход индикатора равновесия, общий вывод четвертого и пятого резисторов является второй вершиной измерительной диагонали, с которой соединен второй вход индикатора равновесия, третий вход которого соединен с третьим выходом генератора последовательностей импульсных сигналов, а четвертый вход индикатора равновесия соединен с общей шиной, с которой соединена также вторая вершина диагонали питания. Also known is a bridge meter for the parameters of passive two-terminal devices (see A.S. N 1827640, bull. N 26, 1993), containing a rectangular pulse generator of linear sequences, linearly changing and quadratic, two outputs of which are connected to two vertices of the power supply diagonal of the electric bridge, the first branch of which is formed by a series-connected first capacitor and a measurement object, the equivalent circuit of which consists of a series-connected second capacitor, a first resistor and a first inductive coil ki, and the second branch is formed by the third capacitor connected in series, the second inductive coil, the sixth and third resistors, the fourth and fifth resistors connected in series in parallel with the second inductive coil, and the second resistor connected in parallel with the third capacitor, second induction coil and sixth resistor, the common output of the first the capacitor and the measurement object is the first vertex of the measuring diagonal, to which the first input of the equilibrium indicator is connected, the general conclusion of the fourth and fifth res Hur measuring a second diagonal vertex at which equilibrium indicator connected to the second input, a third input coupled to a third output pulse signal generator sequences and fourth balance indicator input coupled to the common bus, which also is connected to the second diagonal vertex power.

Недостатком данного мостового измерителя является то, что он позволяет измерять параметры объектов только с определенным соединением элементов. The disadvantage of this bridge meter is that it allows you to measure the parameters of objects only with a specific connection of elements.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа мостовое измерительное устройство (Передельский Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 54, мост 74 на рис. 2.8), содержащее генератор последовательности импульсных сигналов прямоугольной и линейно изменяющейся формы, два выхода которого соединены с двумя вершинами диагонали питания электрического моста, другая диагональ которого является измерительной, причем первая ветвь электрического моста образована последовательно соединенными объектом измерения и первой индуктивной катушкой, при этом схема замещения объекта измерения состоит из последовательно соединенных первого конденсатора и первого резистора, параллельно которым включена вторая индуктивная катушка, индикатор равновесия, первый вход которого соединен с первой вершиной измерительной диагонали электрического моста, образованной общим выводом и второй индуктивных катушек и первого резистора, вторая ветвь электрического моста содержит последовательно соединенные третью и четвертую индуктивные катушки, параллельно третьей индуктивной катушке подключены последовательно соединенные второй конденсатор и второй резистор, общий вывод первого и второго конденсаторов и первой и третьей индуктивных катушек является первой вершиной диагонали питания электрического моста, общий вывод второй и четвертой индуктивных катушек является второй вершиной диагонали питания электрического моста, общий вывод второго резистора, третьей и четвертой индуктивных катушек является второй вершиной измерительной диагонали электрического моста, с которой соединен второй вход индикатора равновесия. The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is a bridge measuring device selected as a prototype (GI Peredelsky, Bridge circuits with pulse power. M: Energoatomizdat, 1988, p. 54, bridge 74 in Fig. 2.8), containing a generator of a sequence of pulse signals of a rectangular and linearly varying shape, two outputs of which are connected to two vertices of the diagonal of the power supply of the electric bridge, the other diagonal of which is measuring, and the first branch of the electric the bridge is formed in series with the measuring object and the first inductive coil, while the equivalent circuit of the measuring object consists of the first capacitor and the first resistor connected in series, in parallel with which is connected the second inductive coil, an equilibrium indicator, the first input of which is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the electric bridge, formed by the common conclusion and the second inductive coils and the first resistor, the second branch of the electric bridge contains the third and fourth inductive coils are connected directly, the second capacitor and the second resistor are connected in series to the third inductive coil, the common output of the first and second capacitors and the first and third inductive coils is the first peak of the power supply diagonal of the electric bridge, the common output of the second and fourth inductive coils is the second the top of the power bridge diagonal of the electric bridge, the common output of the second resistor, the third and fourth inductive coils is the second peak KSR Control diagonal electric bridge which is connected to the second input of the equilibrium indicator.

Недостатком данного устройства является необходимость регулировать параметры трех разнотипных элементов: резистора, конденсатора и индуктивной катушки. The disadvantage of this device is the need to adjust the parameters of three heterogeneous elements: a resistor, a capacitor and an inductive coil.

Технической задачей изобретения является уменьшение веса и габаритов за счет использования в качестве уравновешивающих образцовых элементов только регулируемых резисторов при измерении параметров объектов с трехэлементной схемой замещения с разнородными реактивными элементами. An object of the invention is to reduce weight and dimensions by using only adjustable resistors as balancing model elements when measuring parameters of objects with a three-element equivalent circuit with heterogeneous reactive elements.

Данная техническая задача решается тем, что в мостовом измерительном устройстве, содержащем генератор последовательности импульсных сигналов прямоугольной и линейно изменяющейся формы, два выхода которого соединены с двумя вершинами диагонали питания электрического моста, другая диагональ которого является измерительной, причем первая ветвь электрического моста образована последовательно соединенными объектом измерения и первой индуктивной катушкой, при этом схема замещения объекта измерения состоит из последовательно соединенных первого конденсатора и первого резистора, параллельно которым включена вторая индуктивная катушка, общий вывод первого конденсатора и второй индуктивной катушки является первой вершиной диагонали питания электрического моста, а второй вывод первой индуктивной катушки - ее второй вершиной, индикатор равновесия, первый вход которого соединен с первой вершиной измерительной диагонали электрического моста, образованной общим выводом первой и второй индуктивных катушек и первого резистора, вторая ветвь электрического моста содержит третью и четвертую индуктивные катушки, первые выводы которых соединены соответственно с первой и второй вершинами диагонали питания электрического моста, и второй резистор, первый вывод которого является второй вершиной измерительной диагонали электрического моста и соединен с вторым входом индикатора равновесия, генератор последовательности импульсных сигналов прямоугольной и линейно изменяющейся формы дополнен формирователями импульсных сигналов квадратичной и кубичной формы и его третий выход соединен с третьим входом индикатора равновесия, а во вторую ветвь электрического моста введены с третьего по седьмой резисторы, причем вторые выводы третьей индуктивной катушки и второго резистора объединены, второй вывод четвертой индуктивной катушки через третий резистор соединен с первым выводом второго резистора, параллельно четвертой индуктивной катушке включены последовательно соединенные второй конденсатор, четвертый и пятый резисторы, первый вывод третьей индуктивной катушки соединен с первыми выводами шестого и седьмого резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с вторым выводом четвертой индуктивной катушки и с общим выводом четвертого и пятого резисторов, а четвертый вход индикатора равновесия соединен с общей шиной устройства, с которой также соединена вторая вершина диагонали питания электрического моста. This technical problem is solved in that in a bridge measuring device containing a pulse generator of a rectangular and linearly varying shape, two outputs of which are connected to two vertices of the power supply diagonal of the electric bridge, the other diagonal of which is measuring, and the first branch of the electric bridge is formed by series-connected objects measurement and the first inductive coil, while the equivalent circuit of the measurement object consists of connected in series of the first capacitor and the first resistor, in parallel with which the second inductive coil is connected, the common output of the first capacitor and the second inductive coil is the first vertex of the power supply diagonal of the electric bridge, and the second output of the first inductive coil is its second vertex, an equilibrium indicator, the first input of which is connected to the first the top of the measuring diagonal of the electric bridge formed by the common output of the first and second inductive coils and the first resistor, the second branch of the electric bridge contains a retuy and a fourth inductive coil, the first terminals of which are connected respectively to the first and second vertices of the power supply diagonal of the electric bridge, and the second resistor, the first output of which is the second peak of the measuring diagonal of the electric bridge and is connected to the second input of the equilibrium indicator, the pulse signal sequence generator is rectangular and linear the variable shape is supplemented by quadrature and cubic pulse shapers and its third output is connected to the third input of the indicator equilibrium, and the third to seventh resistors are introduced into the second branch of the electric bridge, the second terminals of the third inductive coil and the second resistor being combined, the second terminal of the fourth inductive coil connected through the third resistor to the first terminal of the second resistor, and the second inductive coil connected in series to the second a capacitor, fourth and fifth resistors, the first terminal of the third inductive coil is connected to the first terminals of the sixth and seventh resistors, the second terminals of which connected respectively to the second terminal of the fourth inductive coil and to the common terminal of the fourth and fifth resistors, and the fourth input of the equilibrium indicator is connected to a common bus of the device, to which the second vertex of the power supply diagonal of the electric bridge is also connected.

В заявленной совокупности отличительные признаки проявили новое свойство, заключающееся в уменьшении веса и габаритов за счет использования в качестве уравновешивающих образцовых элементов только регулируемых резисторов. При измерении параметров объектов с трехэлементной схемой замещения, содержащей разнородные реактивные элементы. Решений, имеющих признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное устройство от прототипа, не обнаружено. Достижение такого эффекта не вытекает из известных в технической литературе решений. Предложенное мостовое измерительное устройство соответствует необходимому изобретательному уровню и может быть использовано при измерении параметров любых объектов, которые можно представить трехэлементной схемой замещения, представленной выше как объект измерения. In the claimed combination of distinctive features showed a new property, which consists in reducing weight and dimensions due to the use of only adjustable resistors as balancing model elements. When measuring the parameters of objects with a three-element equivalent circuit containing heterogeneous reactive elements. No solutions having features similar to those distinguishing the claimed device from the prototype were not found. The achievement of such an effect does not follow from the solutions known in the technical literature. The proposed bridge measuring device corresponds to the necessary inventive level and can be used to measure the parameters of any objects that can be represented by a three-element equivalent circuit presented above as a measurement object.

На фиг. 1 представлена функциональная схема мостового измерительного устройства. In FIG. 1 is a functional diagram of a bridge measuring device.

Мостовое измерительное устройство (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов, электрический мост 2 с объектом измерения 3, индикатор 4 равновесия, объект измерения 3, состоящий из последовательно соединенных конденсатора 5 (C1) и резистора 6 (R1), параллельно которым включена индуктивная катушка 7 (L2), и последовательно соединенная с объектом измерения индуктивная катушка 8 (L1) образуют первую ветвь электрического моста 2. Вторую ветвь электрического моста 2 образуют последовательно соединенные индуктивная катушка 9 (L3), резистор 10 (R2), резистор 11 (R3) и индуктивная катушка 12 (L4). Параллельно индуктивной катушке 12 (L4) включены последовательно соединенные конденсатор 13 (C2), резистор 14 (R4), резистор 15 (R5), а параллельно индуктивной катушке 9 (L3), резисторам 10 (R2) и 11 (R3) включен резистор 16 (R6). Между общим выводом индуктивной катушки 9 (L3) и резистора 16 (R6) и общим выводом резисторов 14 (R4) и 15 (R5) включен резистор 17 (R7). Общий вывод объекта измерения, индуктивной катушки 9 (L3), резисторов 16 (R6) и 17 (R7) образует первую вершину диагонали питания электрического моста 2, а вторую вершину диагонали питания моста 2 образует общий вывод индуктивных катушек 8 (L1) и 12 (L4) и резистора 15 (R5). Общий вывод объекта измерения и индуктивной катушки 8 (L1) образует первую вершину измерительной диагонали моста 2, а общий вывод резисторов 10 (R2) и 11 (R3) - вторую вершину измерительной диагонали моста 2. The bridge measuring device (Fig. 1) contains a pulse generator 1, an electric bridge 2 with an object of measurement 3, an equilibrium indicator 4, an object of measurement 3, consisting of a capacitor 5 (C1) and a resistor 6 (R1) connected in series, in parallel with which an inductive coil is connected 7 (L2), and the inductive coil 8 (L1) connected in series with the measurement object forms the first branch of the electric bridge 2. The second branch of the electric bridge 2 forms the inductive coil 9 (L3), the resistor 10 (R2), the resistor 11 (R3) and in inductive coil 12 (L4). In parallel to the inductive coil 12 (L4), a capacitor 13 (C2), a resistor 14 (R4), a resistor 15 (R5) are connected in series, and a resistor 16 is connected in parallel to the inductive coil 9 (L3), resistors 10 (R2) and 11 (R3) (R6). Between the common terminal of the inductive coil 9 (L3) and the resistor 16 (R6) and the common terminal of the resistors 14 (R4) and 15 (R5), a resistor 17 (R7) is connected. The common output of the measurement object, inductive coil 9 (L3), resistors 16 (R6) and 17 (R7) forms the first vertex of the power diagonal of the electric bridge 2, and the second vertex of the power diagonal of the bridge 2 forms the common output of the inductive coils 8 (L1) and 12 ( L4) and resistor 15 (R5). The common output of the measurement object and inductive coil 8 (L1) forms the first vertex of the measuring diagonal of the bridge 2, and the common output of resistors 10 (R2) and 11 (R3) forms the second vertex of the measuring diagonal of the bridge 2.

Генератор 1 импульсов вырабатывает четыре вида импульсов: импульсы прямоугольной, линейно изменяющейся, квадратичной и кубичной формы. Для этого он может быть выполнен в виде совокупности четырех формирователей (см. фиг. 2): формирователя 18 прямоугольных импульсов (ФПИ), формирователя 19 линейно изменяющихся импульсов (ФЛИН), формирователя 20 квадратичных импульсов (ФКВИ) и формирователя 21 кубичных импульсов (ФКУИ), которые с помощью коммутатора 22 подключаются или через усилитель мощности в виде эмиттерного повторителя (на фиг. 2 не показано), или непосредственно к выходу генератора 1, вторым выходом которого является общая шина всех формирователей. В качестве коммутатора 22 может быть выбран переключатель типа ПР2-10П1НВР. The pulse generator 1 generates four types of pulses: rectangular, linearly varying, quadratic and cubic pulses. For this, it can be made in the form of a combination of four shapers (see Fig. 2): a rectangular pulse shaper 18 (FPI), a linearly varying pulse shaper 19 (FLIN), a 20 quadratic pulse shaper (FKVI), and 21 cubic pulse shaper (PKUI) ), which are connected using the switch 22 either through the power amplifier in the form of an emitter follower (not shown in Fig. 2), or directly to the output of the generator 1, the second output of which is the common bus of all formers. As the switch 22 can be selected switch type PR2-10P1NVR.

Формирователь 18 прямоугольных импульсов может быть выполнен на основе заторможенного мультивибратора на операционном усилителе (ОУ) (см.: Проектирование радиоэлектронных устройств на интегральных микросхемах. Под ред. С. Я. Шаца. М.: Сов. радио, 1976, с. 154, 155). Формирователь 19 импульсов линейно изменяющегося напряжения (ЛИН) может быть построен на основе последовательно включенных заторможенного мультивибратора на ОУ (См.: Фролкин В.Т., Попов Л.Н. Импульсные устройства. М.: Сов.радио, 1980, с. 216, 217) и генератора ЛИН на ОУ (см. там же, с. 254, 255). Формирователь 20 квадратичных импульсов выполнен на последовательно соединенных упомянутых выше заторможенном мультивибраторе, генераторе ЛИН (см. там же, с.216, 217 и с.254, 255) и интеграторе на ОУ (Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. М.: Мир, 1983, - Т. 1, с. 408, 409, рис. 6.55). Выход заторможенного мультивибратора здесь подключен также к выводу "сброс" интегратора. Формирователь 21 кубичных импульсов выполнен как формирователь квадратичных импульсов, рассмотренный выше, выход которого подключен к еще одному такому же интегратору на ОУ, вход "сброс" которого также подключен к выходу заторможенного мультивибратора. В генератор 1 входит каскад 23 синхронизации (КС), который может быть построен на основе автоколебательного мультивибратора по а.с. N 517992, бюл. N 2, 1976. Один выход его соединен со входами формирователей прямоугольных, линейно изменяющихся, квадратичных и кубичных импульсов, а другой - образует выход синхронизации генератора (третий выход). В качестве индикатора равновесия 4 может быть использован осциллограф, который можно подключить к вершинам измерительной диагонали для контроля за уравновешиванием электрического моста. Shaper 18 of rectangular pulses can be performed on the basis of a braked multivibrator on an operational amplifier (OA) (see: Design of electronic devices on integrated circuits. Edited by S. Ya. Shats. M.: Sov. Radio, 1976, p. 154, 155). Shaper 19 pulses of linearly varying voltage (LIN) can be built on the basis of a series-connected braked multivibrator on the op-amp (See: Frolkin V.T., Popov L.N. Pulse devices. M: Sov.radio, 1980, p. 216 , 217) and the LIN generator at the op amp (see ibid., P. 254, 255). The quadratic pulse generator 20 is made on a series-connected braked multivibrator mentioned above, a LIN generator (see ibid., P. 216, 217 and p. 254, 255) and an integrator on an op-amp (Horowitz P., Hill W. Art of circuitry. M. : World, 1983, - T. 1, p. 408, 409, Fig. 6.55). The output of a braked multivibrator here is also connected to the "reset" terminal of the integrator. The cubic pulse shaper 21 is configured as the quadratic pulse shaper discussed above, the output of which is connected to another same integrator on the op-amp, the reset input of which is also connected to the output of the inhibited multivibrator. The generator 1 includes a synchronization cascade (CS) 23, which can be built on the basis of a self-oscillating multivibrator according to a.s. N 517992, bull. N 2, 1976. One of its outputs is connected to the inputs of the formers of rectangular, linearly varying, quadratic and cubic pulses, and the other forms the synchronization output of the generator (third output). As an indicator of equilibrium 4, an oscilloscope can be used, which can be connected to the vertices of the measuring diagonal to control the balancing of the electric bridge.

Мостовое измерительное устройство работает следующим образом. В исходном состоянии напряжения на входе и выходе моста равны нулю. Вначале подаем на мост 2 прямоугольные импульсы с генератора 1. При воздействии очередного прямоугольного импульса в установившемся режиме в ветвях моста устанавливаются неизменяющиеся напряжения. Напряжение неравновесия зависит только от значения сопротивления резисторов 10, 11, 15, 16 и 17. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 11 (R3) плоская вершина сигнала неравновесия приводится к нулю, и тем самым выполняется первое условие равновесия. Равновесие моста 2 здесь и далее отмечают по индикатору равновесия. Далее на мост 2 подаются импульсы линейно изменяющегося напряжения с генератора 1. При воздействии очередного такого импульса в измерительной диагонали моста 2 после окончания переходного процесса устанавливается импульсный сигнал с плоской вершиной, амплитуда которого с учетом выполнения первого условия равновесия фактически зависит лишь от значения сопротивления только одного уравновешивающего резистора 16 (R6). Однократной его регулировкой приводят плоскую вершину сигнала неравновесия к нулю и выполняют второе условие равновесия. Это уравновешивание в отличие от других не позволяет произвести отсчет ни одного параметра объекта измерения, но оно потребовалось для того, чтобы появилась возможность проводить следующие два уравновешивания только переменными резисторами (в этом особенность представленной на фиг. 1 схемы замещения объекта измерения 3). The bridge measuring device operates as follows. In the initial state, the voltages at the input and output of the bridge are zero. First, we feed into the bridge 2 rectangular pulses from the generator 1. Under the influence of the next rectangular pulse in the steady state, unchanging voltages are established in the bridge branches. The nonequilibrium voltage depends only on the resistance value of the resistors 10, 11, 15, 16 and 17. By adjusting the resistance value of the balancing resistor 11 (R3) once, the flat peak of the nonequilibrium signal is brought to zero, and thus the first equilibrium condition is satisfied. The equilibrium of bridge 2 is hereinafter marked by the equilibrium indicator. Next, linearly varying voltage pulses from generator 1 are applied to bridge 2. When another such pulse is applied to the measuring diagonal of bridge 2, after the end of the transition process, a pulse signal with a flat top is set, the amplitude of which, given the fulfillment of the first equilibrium condition, actually depends only on the resistance value of only balancing resistor 16 (R6). By adjusting it once, the flat peak of the nonequilibrium signal is brought to zero and the second equilibrium condition is fulfilled. This balancing, unlike others, does not allow counting a single parameter of the measurement object, but it was required in order to make it possible to carry out the following two balancing operations only with variable resistors (this is a feature of the equivalent circuit of measurement object 3 shown in Fig. 1).

После этого на мост 2 подаются квадратичные импульсы с генератора 1. При поступлении очередного импульса этой формы в измерительной диагонали моста 2 после окончания переходного процесса устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной, амплитуда которого зависит с учетом выполнения первых двух условий равновесия от значения сопротивления третьего уравновешивающего резистора 17 (R7). Однократной его регулировкой приводят плоскую вершину сигнала неравновесия к нулю и выполняют тем самым третье условие равновесия. Затем на электрический мост 2 подаются импульсы кубичной формы с генератора 1. При поступлении очередного импульса этой формы в измерительной диагонали моста 2 после окончания переходного процесса устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной, амплитуда которого зависит с учетом выполнения первых трех условий равновесия от значения сопротивления четвертого уравновешивающего резистора 14 (R4). Однократной его регулировкой приводят плоскую вершину сигнала неравновесия к нулю и выполняют тем самым четвертое условие равновесия. After that, quadratic pulses from generator 1 are applied to bridge 2. When a next pulse of this form arrives in the measuring diagonal of bridge 2, after the end of the transition process, a pulse nonequilibrium signal with a flat top is set, the amplitude of which depends on the fulfillment of the first two equilibrium conditions on the resistance value of the third balancing resistor 17 (R7). By adjusting it once, the flat peak of the nonequilibrium signal is brought to zero and the third equilibrium condition is fulfilled. Then, cubic pulses from the generator 1 are applied to the electric bridge 2. Upon receipt of the next pulse of this shape in the measuring diagonal of the bridge 2, after the end of the transition process, a pulse nonequilibrium signal with a flat top is established, the amplitude of which depends on the first three equilibrium conditions, on the resistance balancing resistor 14 (R4). By adjusting it once, the flat peak of the nonequilibrium signal is brought to zero and thereby the fourth equilibrium condition is fulfilled.

Отсчет искомых значений величин берется из выражений, полученных на основе условий равновесия:

Таким образом, данный мостовой измеритель позволяет уменьшить вес и габариты при измерении параметров объектов с трехэлементной схемой замещения с разнородными реактивными элементами за счет использования в качестве уравновешивающих образцовых элементов только регулируемых резисторов, так как используемые магазины сопротивлений имеют меньший вес и габариты по сравнению с магазинами емкости и индуктивности (Отраслевой каталог: Приборы и средства автоматизации. Ч. 3. - М.: 1988. - С. 9-10, 13, 17), которые необходимо использовать для уравновешивания электрического моста в прототипе. Кроме того, уравновешивание моста раздельное, что перспективно для автоматизированных измерений.The countdown of the desired values of the quantities is taken from the expressions obtained on the basis of the equilibrium conditions:

Thus, this bridge meter allows you to reduce weight and dimensions when measuring the parameters of objects with a three-element equivalent circuit with heterogeneous reactive elements due to the use of adjustable resistors as balancing reference elements, since the used resistance stores have less weight and dimensions compared to capacity stores and inductances (Industry catalog: Devices and means of automation. Part 3. - M .: 1988. - P. 9-10, 13, 17), which must be used for balancing niya electric bridge in the prototype. In addition, the balancing of the bridge is separate, which is promising for automated measurements.

Claims

A bridge measuring device containing a pulse sequence generator of a rectangular and linearly varying shape, two outputs of which are connected to two vertices of the diagonal of the power supply of the electric bridge, the other diagonal of which is measuring, the first branch of the electric bridge is formed by a series-connected measurement object and the first inductive coil, with this equivalent circuit of the measurement object consists of a series-connected first capacitor and a first resistor, parallel to which the second inductive coil is connected, the common output of the first capacitor and the second inductive coil is the first vertex of the power supply diagonal of the electric bridge, and the second output of the first inductive coil is its second peak, the equilibrium indicator, the first input of which is connected to the first vertex of the measuring diagonal of the electric bridge formed by the common the output of the first and second inductive coils and the first resistor, the second branch of the electric bridge contains the third and fourth inductive coils, the first the conclusions of which are connected respectively to the first and second vertices of the power bridge diagonal of the electric bridge, and the second resistor, the first terminal of which is the second peak of the measuring diagonal of the electric bridge and connected to the second input of the equilibrium indicator, characterized in that the pulse generator is a rectangular and linearly varying shape It is supplemented by quadrature and cubic pulse shapers and its third output is connected to the third input of the equilibrium indicator, and in watts The third branch of the electric bridge is introduced from the third to the seventh, and the second terminals of the third inductive coil and the second resistor are combined, the second terminal of the fourth inductive coil through the third resistor is connected to the first terminal of the second resistor, and the second capacitor, the fourth and fifth connected in series with the fourth inductive coil resistors, the first terminal of the third inductive coil is connected to the first terminals of the sixth and seventh resistors, the second terminals of which are connected respectively This is connected with the second terminal of the fourth inductive coil and with the common terminal of the fourth and fifth resistors, and the fourth input of the equilibrium indicator is connected to the common bus of the device, to which the second vertex of the diagonal of supply of the electric bridge is also connected.