SU1413536A1 - Automatic digital a.c. bridge - Google Patents
Automatic digital a.c. bridge Download PDFInfo
- Publication number
- SU1413536A1 SU1413536A1 SU864150117A SU4150117A SU1413536A1 SU 1413536 A1 SU1413536 A1 SU 1413536A1 SU 864150117 A SU864150117 A SU 864150117A SU 4150117 A SU4150117 A SU 4150117A SU 1413536 A1 SU1413536 A1 SU 1413536A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- converter
- conductivity
- input
- windings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени одной из составл ющих комплексного сопротивлени или проводимости. Цифровой автоматический мост (ЦАИ ) - 1еременного тока содержит генератор I питани , трансформатор 2 напр жени с первичной и вторичными обмотками 3 и 4,5 соответственно, общую шину компаратор 7 токов с индикаторной и вспомогательными обмотками 8 и 9-11 соответственно , блок 14 управлени , образцовую меру 13 емкости, преобразователь 16 код - проводимость, объект 12 измерени , дискретный функциональный преобразователь 15. ЦАМ имеет по- вьшенную точность измерени за счет повышени точности компенсации неизмер емого параметра. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. i (Л СThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure one of the components of the impedance or conductivity. Digital automatic bridge (TSAI) - alternating current contains a generator I supply, transformer 2 voltage with primary and secondary windings 3 and 4.5, respectively, common comparator bus 7 currents with indicator and auxiliary windings 8 and 9-11, respectively, control unit 14 , model measure 13 of capacitance, transducer 16 code - conductivity, measurement object 12, discrete functional transducer 15. TsAM has a high measurement accuracy by increasing the accuracy of compensation of an unmeasurable parameter. 1 z.p, f-ly, 2 ill. i (Л С
Description
0000
слcl
со оwith about
Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл измерени одной из составл ющих комплексного сопротивлени или проводимости.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended to measure one of the components of the impedance or conductivity.
Цель изобретени - повьшение точности измерени за счет повышени точности компенсации неизмер емого параметра.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by increasing the accuracy of compensation of an unmeasurable parameter.
На фиг. 1 представлена структурна схема цифрового автоматического моста переменного тока; на фиг. 2 - векторна диаграмма, по сн юща процесс уравновешивани , . FIG. 1 is a block diagram of a digital automatic AC bridge; in fig. 2 - vector diagram explaining the balancing process,.
Цифровой автоматический мост переменного тока содержит генератор 1 питани , трансформатор 2 напр жени с первичной 3 и вторичными 4 и 5 обмотками , блок 6 уравновешивани , ком- паратор 7 токов с индикаторной 8 и вспомогательными.:9-11 обмотками, объект 12 измерени , образцовую меру 13 емкости, блок 14 управлени (преобразователь фаза - код), дискретный функциональный преобразователь 15 и преобразователь 16 - код - проводи- мость.The digital automatic AC bridge contains a power generator 1, a transformer 2 with a primary voltage 3 and secondary 4 and 5 windings, a balancing unit 6, a 7-current comparator with indicator 8 and auxiliary.: 9-11 windings, a measurement object 12, exemplary capacity measure 13, control unit 14 (phase converter - code), discrete function converter 15 and converter 16 - code - conductivity.
Генератор 1 подключен к первичной обмотке 3 трансформатора 2 напр жени и питает мостовую измерительную схему . Вторичные обмотки 4 и 5 трансформатора 2 напр жени подключены к соответствующим элементам 12, 13 и 16. Токи через эти элементы сравниваютс в компараторе 7 токов. По сигналам, снимаемым с индикаторной .обмотки 8, блок 6 уравновешивани осуществл ет изменение числа витков регулируемой вторичной обмотки 5 трансформатора 2 напр жени и уравновешивание мостовой измерительной схемы по измер емой сое тавл ющей (по емкости С д.) комплексной проводимости объекта 12 измерени Цифровой автоматический мост пере- менного тока работает следующем образом .The generator 1 is connected to the primary winding 3 of the transformer 2 voltage and feeds the pavement measuring circuit. The secondary windings 4 and 5 of the transformer 2 voltage are connected to the corresponding elements 12, 13 and 16. The currents through these elements are compared in the comparator 7 currents. According to the signals taken from the indicator winding 8, the balancing unit 6 changes the number of turns of the adjustable secondary winding 5 of the voltage transformer 2 and balances the bridge measuring circuit according to the measured differential (capacitance C) of the object 12 measuring Digital An automatic AC bridge works as follows.
В момент равновеси мостовой -измерительной схемы между измер емой составл ющей С проводимости объекта 12 и числом витков rij регулируемой вторичной обмотки 5 существует следующа зависимость:At the moment of equilibrium of the bridge-measuring circuit between the measured component C of the conductivity of the object 12 and the number of turns rij of the adjustable secondary winding 5, the following relationship exists:
ms п,о ., р у ;::. V ms p, o., p y; ::. V
ГО4 ПдGO4 PD
(О(ABOUT
где m - число витков вторичной обмотки 4;where m is the number of turns of the secondary winding 4;
ПдИп„ - числа витков вспомогательных обмоток 9 и 10 соответственно;PdIp - the number of turns of the auxiliary windings 9 and 10, respectively;
Со - значение емкости образцовой меры 13.Co is the value of the capacity of the model measure 13.
Ток I через объект 12 измерени складываетс из двух компонент - емкостной {измер емой) 1, , направленной под углом 90 к вектору напр жени Uf. генератора 1 питани , и активной (неизмен емой) 1, синфазной с и (фиг.2), Наличие неизмер емой компоненты будет мешать уравновешиванию мостовой измерительной цепи по измер емому.параметру Cj(. Дл компенсации тока In неизмер емой составл ющей q служит цепь, состо ща из блока 14, дискретного функционального преобразовател 15, преобразовател 16 и вспомогательной обмотки 11 компаратора 7 токов.The current I through the measurement object 12 is composed of two components — capacitive {measured) 1, directed at an angle of 90 to the voltage vector Uf. generator 1, and active (unchangeable) 1, in phase with and (Fig. 2), the presence of an immeasurable component will interfere with balancing the bridge measuring circuit according to the measured parameter Cj (. To compensate for the current In with an immeasurable component q, consisting of a block 14, a discrete functional converter 15, a converter 16 and the auxiliary winding 11 of the comparator 7 currents.
Ток 1 , протекающий через объект 12 измерени , поступает на вход блока 4 управлени , в котором происходит преобразование сдвига фазы Ч этого тока относительно фазы PJ. напр жени генератора 1 в код N,:The current 1 flowing through the measurement object 12 is fed to the input of the control unit 4, in which the phase shift Ч of this current is converted relative to the phase PJ. voltage generator 1 to code N ,:
K,(f,-Ч ,)K,f, (2)K, (f, -Ч,) K, f, (2)
где К - коэффициент пропорциональности .where K is the proportionality coefficient.
С выхода блока .14 код N, поступает на вход дискретного функционального преобразовател 15, в котором осуществл етс преобразование кода N. по формулеFrom the output of the block .14, the code N, is fed to the input of the discrete function converter 15, in which the code N. is converted by the formula
Wj,,,(%- (3)Wj ,,, (% - (3)
где Kj - коэффициент пропорциональности .where Kj is the proportionality coefficient.
35 40 . - 4535 40. - 45
Q Q
5555
С выхода дискретного функционального преобразовател 15 код Ng поступает на входы управлени преобразовател 16 код - проводимость и регулирует величину проводимости преобразовател 16, а следовательно, ток 1ц, протекающий через него. Ток I через преобразователь 16 также регулируетс переключением числа витков обмотки 5 (изменением выходного напр жени и обмотки 5) трансформатора 2 напр жени . При этом ток 1 через преобразователь 16 определ етс выражениемFrom the output of the discrete functional converter 15, the Ng code is fed to the control inputs of the converter 16, the code is the conductivity, and it regulates the conductivity of the converter 16, and hence the current 1m flowing through it. The current I through the converter 16 is also regulated by switching the number of turns of the winding 5 (by changing the output voltage and the winding 5) of the voltage transformer 2. In this case, the current 1 through the converter 16 is determined by the expression
f,KU5.q.N,K,-U,.q.K.,(4..f, KU5.q.N, K, -U, .q.K., (4 ..
- j(4)- j (4)
где К - коэффициент пропорциональности;where K is the proportionality coefficient;
q - дискрет изменени проводимости преобразовател 16, В свою очередь, ток через образцовую меру 13 емкостиq is the discrete change in the conductivity of the converter 16. In turn, the current through the standard measure 13 of capacitance
,Uj.Uj.
Значени коэффициентов К , К, и К, выбраны такими, чтобы при равновесии мостовой схемы по измер емой составл ющей С, ток I был равен току 1, неизмер емой составл ющей q.The values of the coefficients K, K, and K are chosen such that when the bridge circuit is equilibrium with respect to the measured component C, the current I is equal to the current 1, the unmeasured component q.
Ток 1. протекает по вспомогательной обмотке 11 компаратора 7 токов, нанесенной на сердечник компаратора 7 встречно относительно обмотки 9, в результате чего магнитные потоки этих обмоток вычитаютс (компенсируютс ) и наличие неизмер емой составл ющей q комплексной-проводимости объекта 12 (наличие компоненты Тд в обмотке 9 компаратора 7) не будет мешать уравновешиванию мостовой схемы (не будет уменьшать чувствительность мостовой схемы около точки равновеси ) по измер емому параметру Су.Current 1. flows through the auxiliary winding 11 of the comparator 7 currents applied to the core of the comparator 7 oppositely relative to the winding 9, as a result of which the magnetic fluxes of these windings are subtracted (compensated) and the presence of the non-measurable component q of the complex-conductivity of the object 12 (presence of the component TD the winding 9 of the comparator 7) will not interfere with the balancing of the bridge circuit (will not reduce the sensitivity of the bridge circuit near the equilibrium point) according to the measured parameter Su.
Процесс уравновешивани мостовой схемы можно по снить векторной диаграммой (фиг. 2) в комплексной плоскости W. Точкой С обозначен конец век- . тора I , неподвижный в процессе уравновешивани , точкой с ,- конец уравновешивающего вектора lo+ij. При 35 регулировании ддины вектора I , кол- линеарного вектору 1, , и выполнении равенства (4) конец вектора I - -u (точка с ) будет перемещатьс по векдес тых долей процента. Погрешность преобразовател 15 определ етс отклонением используемого аппроксимирующе- 5 го полинома (аппроксш 1ирующей функции ) от реальной функции и практически может быть сведена до де- с тых и сотых долей процента. Погрешность преобразовател 16 -код - прово- димость - цифроаналогового преобразовател (ЦАП) складываетс из погрешностей нелинейности и коэффициента преобразовани , которые составл ют не более сотых долей процента дл ЦАП с резистивными делител ми и не более тыс чных долей процента дп ЦАП с индуктивными делител ми, и методической погрешности - погрешности квантовани выходного сигнала ЦАП (погрешности квантовани значени активной проводимости преобразовател 16), размер дискрета которого можно устаиав- ливать в зависимости от требуемой точности (дискретности) регулировани выходного сигнала ЦАП (т.е. в зависимости от точности регулировак-г активной проводимости преобразовател 16).The process of balancing a bridge circuit can be reflected in a vector diagram (Fig. 2) in the complex plane W. Point C denotes the end of the century. torus I, fixed in the process of balancing, with a point c, is the end of the balancing vector lo + ij. With 35 adjusting the length of vector I, collinear to vector 1,, and the fulfillment of equality (4), the end of vector I - –u (point c) will move along ten percent fractions. The error of the transducer 15 is determined by the deviation of the used approximating polynomial (approximation function) from the real function and can be practically reduced to the tenths and hundredths of a percent. The 16-code-conductivity-to-digital-to-analog converter (DAC) error is the sum of the non-linearity and conversion factor errors, which are no more than hundredths of a percent for DACs with resistive dividers and no more than thousand fractions of percent dp DACs with inductive dividers , and methodological error - the quantization error of the output signal of the DAC (quantization error of the active conductivity value of the converter 16), the size of which can be adjusted depending on tr Expected accuracy (discreteness) of adjusting the output signal of the DAC (i.e., depending on the accuracy of the adjustment of the active conductivity of the converter 16).
2525
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864150117A SU1413536A1 (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Automatic digital a.c. bridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864150117A SU1413536A1 (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Automatic digital a.c. bridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1413536A1 true SU1413536A1 (en) | 1988-07-30 |
Family
ID=21268632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864150117A SU1413536A1 (en) | 1986-11-19 | 1986-11-19 | Automatic digital a.c. bridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1413536A1 (en) |
-
1986
- 1986-11-19 SU SU864150117A patent/SU1413536A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 481847, кл. G 01 R I7/10, 1973. Авторское свидетельство СССР № 1234773, кл. G 01 R I7/10, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5315527A (en) | Method and apparatus providing half-cycle digitization of AC signals by an analog-to-digital converter | |
JPH0260986B2 (en) | ||
Cutkosky | An automatic high-precision audiofrequency capacitance bridge | |
SU1413536A1 (en) | Automatic digital a.c. bridge | |
US5113140A (en) | Microprocessor-controlled high-voltage capacitance bridge | |
US4449093A (en) | Circuit for measuring electrical properties | |
US4477772A (en) | Frequency compensator for a current-comparator capacitance bridge | |
So et al. | A direct-reading ac comparator bridge for resistance measurement at power frequencies | |
SU985877A1 (en) | Compensator for current transformer error | |
US5051687A (en) | Transimpedance circuit | |
US3559058A (en) | Compensated electrical measuring instrument | |
US4309652A (en) | Current transforming circuits | |
US4554513A (en) | Replica circuit | |
SU822047A1 (en) | Digital transformer-type ac bridge | |
SU508746A1 (en) | Digital Extreme Variable Bridge | |
SU316022A1 (en) | INDUCTIVE ASSOCIATED SHOULDERS FOR MEASURING COMPLEX RESISTANCES | |
SU1661652A1 (en) | Metering current-to-voltage converter | |
SU1441175A1 (en) | Displacement transducer | |
SU808949A1 (en) | Transformer ac bridge | |
SU706789A1 (en) | Current instantaneous value meter | |
SU1277002A1 (en) | A.c.transformer bridge | |
SU1615816A1 (en) | Sine voltage instrument converter | |
SU949516A1 (en) | Transformer bridge for measuring complex resistance | |
GB895629A (en) | Measuring device for measuring electrical power and power factor or loss angle at low power factor | |
SU379880A1 (en) |