SU1182412A1 - Мостовое измерительное устройство - Google Patents

Abstract

1. МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с входами расширител  импульсов и элемента задержки, выход элемента задержки соединен с входом элемента стробировани , последовательно соединенные генератор двупол рных пр моугольных импульсов, мостовую измерительную схему, первый усилитель ,, блок подавлени  помех, второй усилитель и индикатор равновеси , при этом управл ющий вход блока подавлени  помех подключен к выходу элемента стробировани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  параметров Трехэлементного двухполюсника за счет компенсации низкочастотных помех, в него введены генератор двупол рных пилообразных импульсов , генератор двупол рных импульсов с изменением напр жени  по закону квадратичной параболы, три формировател  импульсов управлени  и переключатель импульсов, вход которого соединен с выходом расширител  импульсов, а каладый из трех выходов его подключен к входу соответствующего формировател  импульсов управлени , причем оба входа генераторов двупол рных пр моугольных импульсов, двупол рных пилообразных импульсов и двупол рных 9 импульсов с изменением напр жени  по закону квадратичной параболы соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов управлени , а выходы двух последних генераторов подключены к входу мостовой измерительной схемы. 2. Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что форми00 рователь импульсов управлени  содержит два логических элемента И, одновибратор и инвертор, причем первые входы логических элементов И N9 и вход одновибратора соединены между собой и с входом формировател , а вторые входы логических элементов И соединены с соответствующими выходами одновибратора, при этом выход первого логического элемента И соединен с первым выходом формировател , а выход второго логического элемента И подк:ж чен к входу инвертора, выход которого соединен с вторым выходом формировател .

Description

1 . Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл измерени  параметров трехэлементных двухполюсников с помощью мостовой измерительной схемы на импульсном питании при высоком уро не низкочастотных помех. Цель изобретени  повьпиение то ности измерени  параметров трехэле bseHTHoro двухполюсника за счет ком ленсации низкочастотных помех. На фиг.1 приведена функциональна  электрическа  схема предлагаемого устройстваJ на фиг.2 - диагра мы, по сн ющие его работу. i Иостоззое 11змерительное устройство содержит задающий генератор 1 соединенньм с расшт-грителем 2 liMпульсов и элементом 3 задержки, вы ход KOTopoio- соединен с элементом 4 стробнроваии , переключатель 5 импульсов, соединенный с расширите лем 2 импульсов, каждый из трех выходов переключател  5 подкл очен к входу соответствующего формирова тел  6-8 И1 1пульсов управлени ., сос о 1дего из- двух логических элеMeiTTOH И 9.1 и 9,2, одновибратора 10 и инвертора 11, Первые входы ло гических элементов И 9.1 и 9.2 и вход одновибратора 10 объединены и образуют вход формировател5 6, а вторые входы логических элементов И 9.1 и 9.2 соединены с выхода ми одновибратора 10, а выход логического элемента И 9.2 подключен к инвертору 115 выходы логического элемента И 8 и .инвертора 11 образуют выходы формировател  6, генераторы двупол рных пр моугол ных, пилообразных и импульсов с из менением напр жени  по закону квад ратичной параболы соответственно, входы которых подключены к выходам соответствуюпщх формирователей 6-8, а выходы соединены с входом мостовой измерительной схемы-15, образованной двум  идентичными, вет в ми, Ипечо сравиет-ш первой ветви состоит из образцового резистора 16, параллельно которому включены последовательно соединенные образцовые конденсатор 17 и регаистор 18 В плечо сравнени  второй ветви включен объек7 19 измерени , экви .валентна  схема которого представл ет трехэлеме.нтный двухполюсник, образованный резистором 20, парал122 лельно которому включены последовательно соединенные конденсатор 21 и резистор 22, а резисторы 23 и 24 образуют плечи отношени  моста. Устройство содержит также первый усилитель 25, блок 26 подавлени  помех, содержащий два ключа-проггускател  27 и 28, первые входы которых объединены и образуют вход блока 26, вторые входы ключей-пропускателей так се объединены и образуют управл ющей вход блока 26, а выходы ключей-пропускателей черезфиксирующие конденсаторы 29 и 30 соедин .ены соответственно с входами дифференциального усилител  31, выход которого образует выход блока 26. Кроме того устройство содержит также второй усилитель 32 и индикатор 33 равновеси . Задающий генератор 1, расширитель 2 импульсов, элементы 3 и 4 задержки и стробировани  реализованы на микросхемах серии К218. В качестве переключател  5 импульсов применен обычный механический переключатель . Формирователи 6-8 импульсов управлени  реализованы на микросхемах серии К155. В качестве генератора 12 двупол рных пр моугольных импульсов применена микросхема серии К140. Генераторы 13 и 14 пилообразных и квадратичных импульсов реализованы на интеграторах, на микросхемах серии К140, на которых реализованы также усилители. 25, 31 и 32. Блок 26 подавлени  помех собран по известной схеме. В качестве, индикатора 33 равновеси  при испытани х примен лс  осциллограф С1-55. Кроме того, на фиг.2 обозначены: та.ктовые импульсы 34 задаюш его генератора 1, импульсы 35 на выходе расширител  импульсов 2, импульсы 36 и 37 на первом и втором выходах формировател  6 импульсов управлени  соответственно, импульсы 38-40 на входе мостовой схемы 15, поступаю1 1;ие с генераторов 12-14, импульсы 41 неравновеси  на выходе мостовой измерительной схемы 15J выхо.дные импульсы 42 элемента 4 стробировани ; импульсы 43 на выходе дифференциального усилител  31. Устройство работает следующшобразом . Задающий генератор 1 вьгоабатывает последовательность тактовых импуль3

сов 34, поступающую на входы расширител  2 импульсов и элемента 3 задержки . Выходные импульсы 35 расишрител  2 через переключатель 5 импульсов поступают на вход первого формировател  6 импульсов управлени , на первом и втором выходах которого по вл ютс  парные разнопол рные импульсы 36 и 37, длительностью t - 0,5 tg (где - tp длителность импульсов 35 на выходе расширител  2), которые поступают на входы генератора 12 парных разнопол рных пр моугольных импульсов. Выходные импульсы 38 генератора 12 поступают в питающую диагональ мостовой схемы 15. Напр жение неравновеси  (импульсы 41) мостовой схемы 15 через усилитель 25, поступает на вход блока 26 подавлени  помех. Кгпочи-пропускатели 27 и 28, управл емые по вторым входам стробирующими импульсами 42 с выхода элемента 4 стробировани  осуществл ют выделение из частей двупол рного импульса 41 неравновеси  участков с плоской вершиной, амплитуды которых запоминаютс  фиксирующими конденсаторами 29 и 30. Стробирующие импульсы 42, поступающие с выхода элемента 4 стробировани , задержаны относительно начала питающих мост импульсов 38-40 на отрезок времени С определ емый элементом 3 задержки . Отрезок времени о выбираетс  заведомо больше длительности переходных процессов в мостовой схеме 15, после окончани  которых вершина импульсов 41 неравновеси  становитс  плоской.

Так как длительность питающих импульсов 38 невелика, то значение напр жени  низкочастотной помехи и практически посто нно во врем  их действи , поэтому в дифференциальном усилителе 31 происходит взаимна  компенсаци  помех, действующих во врем  положительной и отрицательной частей питающих импульсов 38. Таким образом, амплитуд выходного напр жени  (импульсы 43) дифференциального усилител  31 опре дел етс  степенью рассогласова п-   мостовой схемы 15, а знак рассогласовани  зависит от очередности чередовани  положительной и отрицательной частей импульса. Выходной сигнал 43 усилител  31 усиливаетс 

824124

и нормируетс  по амтип туде усилитеJIe . 32 и поступает на индикатор 33 равновеси . При щ:)иведенш1 к состо нию равновеси  мостовой схемы 15 по

5 первому параметру (резистор 20) исследуемого двухполюсника 19, которое осуществл етс  изменением величины сопротивлени  образцового резистора 16, выходной сигнал усилитеQ л  31 отсутствует, состо ние равновеси  фиксируетс  индикатором 33 равновеси .Затем выходные импульсы 35 расширител  2- импульсов через переключатель 5 импульсов подаютс  jj на-вход формировател  7 импульсов управлени . Импульсы 36 с первого выхода формировате.тг  7 поступают на первый входгенератора 13 двупол рньгх пилообразных импульсов, Q а импульсы 37 со второго выхода

формировател  7 поступают на второй вход генератора 13. Выходные парные разнопол рные импульсы 39 линейноизмен ющейс  генератора 13

5 поступают в питающую диагональ мостовой схемы 15. Так как мостова  схема 15 приведена в состо ние рав- новесп  по первому параметру (резистор 20)J то после окончани  переходнг х процессов вершина импульсов 41 неравновеси  на измерительной диагонали мостовой схемы 15 становитс  плоской, поэтому взаимна  компенсаци  помех действующих -во врем  положительной и отрицательной частей питающих гмпульсов 39 в

блоке 26 подавлени  помех и процесс уравновешивани  по второму параметру (конденсатор 21), который выполн етс  изменением величины емкое- - .

0 ти образцового конденсатора 17,

полностью аналогичен процессу уравновешивани  мостовой схемы 15 по первому параметру (резистор 20). После приведени  мостовой схемы 15

5 к состо нию равновеси  по второму параметру (конденсатор 21) выходные импульсы .35 расширител  2 импульсов через переключатель 5 импульсов подаютс  на вход формировател  8 им0 щльсов управлени . 11мпульсы 36 с первого выхода формировател -8 постз/пают на первый вход генератора 14 двупол рных импульсов с изме . ненкем напр жени  по закону квадратичной параболы, а импульсы 37 с второго выхода формировател  8 поступают на второй вход генератора 14. Выходные парные разнопол рные импульсы 40 с изменением иапр Ксени  по квадратичноьгу закону поступают 1 питающую диагональ мостовой сксмы 15. Так как мостова  схема 15 приведена в состо ние равновеси  по первому и второму параметрам (резистор 20 и конденсатор 21), то после окончани  пере , процессов вершина импульсов 41 неравновеси  на измерительной диагонали мостовой схемы 15 становитс  плоской, поэтому взаимна  компезшаци  помех, действующих во врем  по.пожительной и отрицательной частей пита101Щ{х импульсов 40 в блоке 26 подавлени  помех и процесс урапиоБегаивани  ijo третьему параматру (резистор 22), выполн емый из e eниeм сопротивлени  образцового

резистора 18, прртекают аналогично, После завершени  процесса уравновеишвани  по третьему параметру (резистор 22) беретс  отсчет искомых параметров 20-22, трехэлементного двухполюсника 19.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет измер ть параметры физических объектов, эквивалентна  схема которых представл ет собой трехвалентньш двухполюсник в цеховых услови х с повьшенным уровнем низкочастотных и сетевых помех,

например, в тензометрических системах , обеспечивающих прочностной эксперимент больших конструкций, а также в комплексе с аппаратурой, имеющей высокий уровень собственных

низкочастотных помех.

1

Фиг.2

Claims (2)

1. МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее задающий генератор, выход которого соединен с входами расширителя импульсов и элемента задержки, выход элемента задержки соединен с входом элемента стробирования, последовательно соединенные генератор двуполярных прямоугольных импульсов, мостовую измерительную схему, первый усили-

- тель,. блок подавления помех, второй усилитель и индикатор равновесия, при этом управляющий вход блока подавления помех подключен к выходу элемента стробирования, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения параметров Трехэлементного двухполюсника за счет компенсации низкочас тотных помех, в него введены генератор двуполярных пилообразных импульсов, генератор двуполярных импульсов с изменением напряжения по закону квадратичной параболы, три формирователя импульсов управления и переключатель импульсов, вход которого соединен с выходом расширителя импульсов, а каждый из трех выходов его подключен к входу соответствующего формирователя импульсов управления, причем оба входа генераторов двуполярных прямоугольных импульсов, двуполярных пилообразных импульсов и двуполярных импульсов с изменением напряжения по закону квадратичной параболы соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов управления, а выходы двух последних генераторов подключены к входу мостовой измерительной схемы.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что формирователь импульсов управления содержит два логических элемента И, одновибратор и инвертор, причем первые входы логических элементов И и вход одновибратора соединены между собой и с входом формирователя, а вторые входы логических элементов И соединены с соответствующими выходами одновибратора, при этом выход первого логического элемента И соединен с первым выходом формирователя, а выход второго логического элемента И подключен к входу инвертора, выход которого соединен с вторым выходом формирователя.

SU „ 1182412