RU2670811C9 - Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit - Google Patents
Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670811C9 RU2670811C9 RU2017130227A RU2017130227A RU2670811C9 RU 2670811 C9 RU2670811 C9 RU 2670811C9 RU 2017130227 A RU2017130227 A RU 2017130227A RU 2017130227 A RU2017130227 A RU 2017130227A RU 2670811 C9 RU2670811 C9 RU 2670811C9
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- output
- circuit
- terminal
- branch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
- G01R17/10—AC or DC measuring bridges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, оно позволяет определять параметры многоэлементных двухполюсников, параметры датчиков с многоэлементной схемой замещения или параметры нескольких параметрических датчиков.The invention relates to instrumentation, automation and pro-electronics. In particular, it allows one to determine the parameters of multi-element bipolar devices, the parameters of sensors with a multi-element equivalent circuit, or the parameters of several parametric sensors.
Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников [Передельский Г.И. А.С. 1147986 G01R 17/10, 1985, № 12], содержащий последовательно соединённые генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степных функций, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.Known bridge meter parameters of multi-element passive two-terminal [Peredelsky GI A.S. 1147986 G01R 17/10, 1985, No. 12], comprising serially connected pulse generator with voltage change over their duration according to the law of steppe functions, a bridge electric circuit and a zero indicator.
Недостатком его является отсутствие возможности уравновешивать мостовую цепь только образцовыми регулируемыми резисторами. Образцовые регулируемые резисторы в изготовлении являются более технологичными, простыми и недорогими по сравнению с изготовлением образцовых регулируемых конденсаторов и образцовых регулируемых индуктивных катушек. У них выше класс точности, меньше габаритные размеры и вес. На них меньшее влияние оказывают электрические и магнитные поля, а также атмосферные условия. При прочих равных условиях предпочтение отдаётся мостовым цепям с наибольшим числом резисторов в качестве регулируемых уравновешивающих элементов, и лучшим вариантом здесь является уравновешивание мостовых цепей только резистивными уравновешивающими элементами.Its disadvantage is the inability to balance the bridge circuit only with exemplary adjustable resistors. Exemplary adjustable resistors in manufacturing are more technologically advanced, simpler, and inexpensive compared to the manufacture of exemplary adjustable capacitors and exemplary adjustable inductive coils. They have a higher accuracy class, smaller overall dimensions and weight. They are less affected by electric and magnetic fields, as well as atmospheric conditions. All things being equal, preference is given to bridge circuits with the largest number of resistors as adjustable balancing elements, and the best option here is to balance the bridge circuits only with resistive balancing elements.
Известен электрический мост [Передельский Г.И. А.С. 998967 G01R 17/10, 1983, № 7], содержащий последовательно соединённые генератор импульсов трапецеидальной формы, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.Known electric bridge [Peredelsky G.I. A.S. 998967 G01R 17/10, 1983, No. 7], comprising a trapezoidal pulse generator, a bridge circuit and a zero indicator connected in series.
Недостатком его является отсутствие раздельного уравновешивания по двум из четырёх измеряемых параметров.Its disadvantage is the lack of separate balancing in two of the four measured parameters.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является выбранный в качестве прототипа электрический мост [Передельский Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. М.: Энергоатоммиздат, 1988, стр. 51, мост 48], содержащий питающий генератор, мостовую электрическую цепь и индикатор нуля.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is the electric bridge selected as a prototype [G. Peredelsky. Switching bridge circuits. M .: Energoatommizdat, 1988, p. 51, bridge 48], comprising a supply generator, a bridge electric circuit and a zero indicator.
Недостатком его является отсутствие возможности раздельно уравновешивать мостовую цепь только регулируемыми резисторами.Its disadvantage is the inability to separately balance the bridge circuit only with adjustable resistors.
Это достигается тем, что измеритель параметров объектов на основе многоветвийной мостовой цепи, содержащий генератор последовательностей питающих импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степных функций
Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг.1).The invention is illustrated in the drawing (figure 1).
Мостовой измеритель параметров n-элементных двухполюсников содержит генератор 1 последовательностей питающих импульсов, который включает в себя формирователи импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степных функций: формирователь 2 прямоугольных импульсов
Первая ветвь мостовой цепи включает в себя последовательно соединённые одиночный резистор 8 и две клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения. Свободный вывод одиночного резистора 8 соединён с первым (сигнальным) выходом генератора 1 импульсов. Общий вывод этого резистора и первой клеммы для подключения двухполюсника объекта измерения образует первый вывод выхода мостовой цепи, вторая клемма заземлена. Двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из последовательно соединённых первого резистора 9 и первой индуктивной катушки 10. Параллельно последней включены последовательно соединённые второй резистор 11 и вторая индуктивная катушка 12. Свободный вывод резистора 9 подключен к первой клемме для подключения двухполюсника объекта измерения, а общий вывод индуктивных катушек 10 и 12 − ко второй клемме.The first branch of the bridge circuit includes a
Вторая ветвь мостовой цепи состоит из последовательно соединённых резистора 13 и резистора 14. Свободный вывод резистора 13 соединен с первым (сигнальным) выходом генератора 1 импульсов, а свободный вывод резистора 14 заземлён. Общий вывод последних двух резисторов образует второй вывод выхода мостовой цепи.The second branch of the bridge circuit consists of a series-connected
Параллельно резистору 14 включены последовательно соединённые резистор 15 и индуктивная катушка 16. Резистор 17 включен между общим выводом резистора 15 и индуктивной катушки 16 и первым (сигнальным) выходом генератора 1 импульсов. Последовательно соединённые индуктивная катушка 16 и резистор 17 образуют третью ветвь мостовой цепи. Четвёртую ветвь её образуют последовательно соединённые резистор 18 и индуктивная катушка 19. Резистор 20 включен между общим выводом элементов 15, 16 и 17 и общим выводом элементов 18 и 19. Резистор 15 является элементом связи между второй ветвью на элементах 13 и 14 и третьей ветвью на элементах 16 и 17. Резистор 20 тоже является элементом связи между третьей (16, 17) и четвёртой (18, 19) ветвями мостовой цепи. Элемент связи 15 и третья ветвь (16, 17) образуют первую цепь наращивания. На фиг. 1 она выделена пунктирными линиями. Элемент связи 20 совместно с четвёртой ветвью (18, 19) являются второй цепью наращивания, которая на фиг. 1 тоже выделена пунктирными линиями. Вход каждой цепи наращивания относительно «земли» образует свободный вывод резистора связи. Выход каждой цепи наращивания относительно «земли» образует общий вывод всех трёх имеющихся в них элементов. Например, в первой такой ветви это общий вывод резистора 15, индуктивной катушки 16 и резистора 17. Вход каждой последующей цепи наращивания соединяется с выходом предыдущей такой цепи. Исходная (классическая) мостовая электрическая цепь содержит четыре плеча и две ветви. Известные мосты, имеющие более четырёх плеч, относятся к многоплечим мостовым электрическим цепям. Аналогично мосты, содержащие более двух ветвей, являются многоветвийными мостовыми цепями. В рассматриваемом измерителе имеется многоветвийная мостовая электрическая цепь.In parallel to the resistor 14, a
Два вывода выхода мостовой цепи подключаются к первому (дифференциальному) входу нуль-индикатора 21. Общая шина его заземлена. Второй вход (вход относительно «земли») нуль-индикатора соединён со вторым выходом (выходом синхронизации) генератора 1 импульсов.Two outputs of the bridge circuit output are connected to the first (differential) input of the zero
Перед началом работы реактивные элемента мостовой цепи свободны от запасов электрической энергии. Входное и выходное напряжения моста равны нулю.Before starting work, the reactive elements of the bridge circuit are free of electrical energy. The input and output voltages of the bridge are zero.
Измеритель параметров объектов на основе многоветвийной мостовой цепи работает следующим образом.An object parameter meter based on a multi-branch bridge circuit operates as follows.
Вначале посредством коммутатора 5 на мостовую цепь подается последовательность импульсов прямоугольной формы. При воздействии на мост очередного прямоугольного импульса после окончания переходного процесса выходное напряжение мостовой цепи зависит от значений сопротивлений резисторов 8, 9, 13, 14 и 15. В интервале времени от окончания переходного процесса и до окончания импульса импульсное напряжение на дифференцальном входе нуль-индикатора 21, в качестве которого может использоваться осциллограф, имеет плоскую вершину. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 14 значение напряжения этой плоской вершины приводят к нулю. В результате выполняется первое условие равновесияFirst, through a
где
Полярность импульсного дифференциального напряжения на первом входе нуль-индикатора 21 определяет направление регулирования уравновешивающего резистора 14: в сторону увеличения значения сопротивления или в сторону его уменьшения. Сигнал синхронизации со второго выхода генератора 1 импульсов на второй вход нуль-индикатора 21 здесь и в дальнейшем обеспечивает устойчивые показания нуль-индикатора.The polarity of the pulse differential voltage at the first input of the zero
Посредством коммутатора 5 подключают к усилителю 6 мощности формирователь 3 импульсов линейно изменяющегося напряжения, и эти импульсы имеются теперь на первом (сигнальном) выходе генератора 1 импульсов. При воздействии очередного такого импульса после окончания переходного процесса импульсное напряжение на дифференциальном входе нуль-индикатора 21 имеет плоскую вершину. Однократной регулировкой значения сопротивления уравновешивающего резистора 17 значение напряжения плоской вершины приводится к нулю и выполняется второе условие равновесияBy means of a
где
Для примера приведены и описаны два этапа уравновешивания мостовой цепи. Последующие этапы уравновешивания являются аналогичными. На каждом из них используется очередная (последующая) форма импульсов генератора 1, приводится к нулю после окончания переходного процесса напряжение плоской вершины импульса с выхода мостовой цепи регулировкой значения сопротивлений, аналогичных вышеназванным уравновешивающим резисторам, а именно тех, которые на предыдущих этапах уравновешивания не входили в предыдущие условия равновесия, чтобы при регулировании не нарушать выполнение этих предыдущих условий равновесия.As an example, two stages of balancing a bridge chain are given and described. The subsequent balancing steps are similar. On each of them, the next (subsequent) pulse shape of the generator 1 is used, the voltage of the flat peak of the pulse from the output of the bridge circuit is reduced to zero after the transition process by adjusting the resistance values similar to the above balancing resistors, namely those that were not included in the previous balancing stages previous equilibrium conditions, so that during regulation not to violate the fulfillment of these previous equilibrium conditions.
Отсчёт искомых параметров двухполюсника объекта измерения берётся из условий равновесия. По существу, n параметров находятся из n уравнений (условий равновесия).The counting of the desired parameters of the two-terminal object of the measurement is taken from the equilibrium conditions. Essentially, n parameters are found from n equations (equilibrium conditions).
Таким образом, в измерителе параметров объектов на основе многоветвийной мостовой цепи имеется раздельное уравновешивание при однократных регулировках значений сопротивлений только образцовыми резисторами.Thus, in the object parameter meter based on a multi-branch bridge circuit, there is a separate balancing with single adjustments of the resistance values only by model resistors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130227A RU2670811C9 (en) | 2017-08-27 | 2017-08-27 | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130227A RU2670811C9 (en) | 2017-08-27 | 2017-08-27 | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2670811C1 RU2670811C1 (en) | 2018-10-25 |
RU2670811C9 true RU2670811C9 (en) | 2018-11-28 |
Family
ID=63923452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017130227A RU2670811C9 (en) | 2017-08-27 | 2017-08-27 | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2670811C9 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3406331A (en) * | 1966-03-23 | 1968-10-15 | Rosemount Eng Co Ltd | Compensating power supply circuit for non-linear resistance bridges |
DD149711A1 (en) * | 1980-03-28 | 1981-07-22 | Ulrich Mueller | BALANCE CIRCUIT |
SU998967A1 (en) * | 1979-12-17 | 1983-02-23 | Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Electric bridge |
RU2390785C1 (en) * | 2009-02-17 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Method of measuring parametres of multielement passive two-terminal networks and device for implementing said method |
RU2461840C2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS |
RU2501025C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles |
-
2017
- 2017-08-27 RU RU2017130227A patent/RU2670811C9/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3406331A (en) * | 1966-03-23 | 1968-10-15 | Rosemount Eng Co Ltd | Compensating power supply circuit for non-linear resistance bridges |
SU998967A1 (en) * | 1979-12-17 | 1983-02-23 | Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Electric bridge |
DD149711A1 (en) * | 1980-03-28 | 1981-07-22 | Ulrich Mueller | BALANCE CIRCUIT |
RU2390785C1 (en) * | 2009-02-17 | 2010-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет | Method of measuring parametres of multielement passive two-terminal networks and device for implementing said method |
RU2461840C2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS |
RU2501025C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2670811C1 (en) | 2018-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2399918C1 (en) | Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices | |
RU2447452C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
RU2461840C2 (en) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS | |
RU2499997C2 (en) | Bridge meter of parameters of dipoles | |
RU2284530C1 (en) | Bridge meter for measuring parameters of two-terminal networks | |
RU2501025C1 (en) | Bridge meter of parameters of n-element dipoles | |
RU2670811C9 (en) | Measuring instrument for parameters of objects based on multi-branch bridge circuit | |
RU2631540C1 (en) | Bridge meter of n-element two-pole parameters | |
RU2376608C1 (en) | Bridge metre of parametres of two-terminal devices | |
RU2523763C1 (en) | N-terminal device parameter bridge meter | |
RU2141672C1 (en) | Electric bridge for measuring n-port network parameters | |
RU2538946C1 (en) | Bridge measuring device of parameters of bipoles | |
RU62711U1 (en) | BRIDGE DEVICE FOR MEASURING TWO-POLE PARAMETERS | |
RU2537740C1 (en) | Bridge measuring device of parameters of bipoles | |
RU2591877C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits | |
RU2629715C1 (en) | Bridge meter of two-terminal circuit parameters | |
RU2463614C1 (en) | BRIDGE GAUGE OF n-ELEMENT BIPOLES PARAMETERS | |
RU2692109C2 (en) | Parameters bridge meter of n-element two-terminal devices | |
RU2658077C2 (en) | Bridge measuring device for parameters of n-element two-terminal networks | |
RU2365921C1 (en) | Passive impedor profile bridge | |
RU2471197C2 (en) | Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices | |
RU2461013C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
RU2474828C1 (en) | Bridge meter of bipoles parameters | |
RU2461010C1 (en) | Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices | |
RU2427847C1 (en) | Bridge resistor gauge of three resistance transducers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TH4A | Reissue of patent specification | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190828 |