SU370532A1

SU370532A1 - Quasi-Upper AC Bridge

Info

Publication number: SU370532A1
Application number: SU1612623A
Authority: SU
Inventors: изобретени Автор
Original assignee: В. Ю. Кнеллер Институт проблем управлени автоматики , телемеханики
Priority date: 1971-01-22
Filing date: 1971-01-22
Publication date: 1973-02-15

Description

1one

Изобретение относитс к электроизмерительной технике, а именно к области измерени и контрол составл ющих комплексных величин переменного тока, и может быть использовано дл построени преобразователей относительных отклонений составл ющих комплексных величин в активные скал рные величины .The invention relates to electrical measuring equipment, namely to the field of measurement and control of the components of the complex values of alternating current, and can be used to build converters of relative deviations of the components of the complex values into active scalar values.

Известны квазиуравновешенные мосты, содержащие источник питани , питаемые нм ветвь измер емой величины, коэффициент передачи которой пропорционален измер емой комплексной величине, и ветвь образцовой величины , состо щую из двух последовательно соединенных звеньев, к узку соединени которых подсоединена ветвь обратной св зи с выхода усилител сигнала разбаланса, индикатор равновеси , измеритель (преобразователь) переменного напр жени на выходе усилител . После приведени такого моста в состо ние квазиравновеси регулировкой одного параметра на его выходах имеютс величины, пропарциоиальНые одной составл ющей . о.тношеншо соста1ВЛ ю.щих изме.р1 ем ой комплексной величины.Quasi-balanced bridges are known, containing a power source, a nanometer-fed branch of the measured quantity, whose transmission coefficient is proportional to the complex complex being measured, and an exemplary branch consisting of two series-connected links, to the narrow junction of which is connected a feedback branch from the output of the signal amplifier imbalance, equilibrium indicator, ac voltage meter (converter) at the amplifier output. After bringing such a bridge into a state of quasi-equilibrium by adjusting one parameter, its outputs have values that are proportional to one component. The ratio of the complex value is.

Предлагаемый мост позвол ет после уравновещивани одним параметром получить две активные величины, пропорциональные соответственно относительным отклонени м составл ющих комплексной величины от их установленных значений. Это обеспечиваетс тем, что в нем к источнику питани подключены два параллельных звена с посто нным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определ ютс знаком и величиной выходного сигнала индикатора равновеси , причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь ); последовательно с эт)мп звень ми соединено звено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному значению одной составл ющей, выход которого подключен к узлу алгебраического суммировани выходных величин ветвей, а соединенное с этпм узлом звено ветви образцовой величины выполнено с коэффициентом передачи, пропорциональным установленному значению второй составл ющей.The proposed bridge allows, after balancing by one parameter, to obtain two active values proportional to, respectively, the relative deviations of the components of the complex value from their set values. This is ensured by the fact that it has two parallel links with a constant transmission coefficient and a transmission coefficient, the sign and value of which are determined by the sign and the magnitude of the output signal of the equilibrium indicator, with the second meter (converter) connected at the output of the last link; in series with the link, the link is connected to a link with a transfer coefficient proportional to the set value of one component, the output of which is connected to the algebraic summing node of the output values of the branches, and the link of the branch of the exemplary value connected to this unit .

На фиг. 1 показана структурна схема предлагаемого моста; на фиг. 2 - возможный вариант его выполнени .FIG. 1 shows the block diagram of the proposed bridge; in fig. 2 - a possible variant of its implementation.

Измерительна цепь моста содержит три параллельные ветви, питаемые от источника 1 переменного тока: ветвь измер емой величины с измер емым сопротивлением 2 (двух-, трехили четырехполюсником), коэффициент передачи которой пропорционален измер емой величине , ветвь образцовой величины с двум последовательно включенными звень ми 3 4 и ветвь, образованную параллельно соединен3 ными звень ми 5 и 6, последовательно с которыми включено звено 7. Выходные величины ветвей алгебраически суммируютс и подаютс на выход усилите;л 8 сигнала разбалаиса с въгсоиим КОэф.фиц1И|е«т10М усилени и зввном 9 .обратной св зи. Вь1ход нослёднего подключен к точке соединени звеньев 3 и 4. На выходе усилител 8 включены индикатор 10 равновеси (фазочувствительный или экстремальный), выходной сигнал которого воздействует на звено 6, измен величину и знак его коэффициента передачи , и измеритель (преобразователь) // напр жени . Аналогичный измеритель (преобразователь ) 12 может быть включен на выходе звена 6. UTI - выходна величина источника питани ; t/i и (72 - выходные величины звеньев 8 и 6 соответственно, Вц х+1у - измер ема комплексна величина, Кпг - коэффициенты передачи остальных звеньев (индекс i совпадает с цифрой, присвоенной звену на фиг. 1). Первый из каз.ф:фи циенто;в .передачи /Спт и Kк пропорционален установленному значению одной И13 СОставл ющиХ (лгдг иши УК, а вто рой - |у1ста«01вл©нному значению другой составл ющей . При доста.точно большом коэффициенте усилени усилител 8 () выходной сигнал усилител и, - -%- /Сп2 + /С„7 („5 + /Спб) + п4-Л„9 + /Сп4-Дпз. Если К(х + jy); К Лпэ К; Ко - Xf ЛГп4 jyftf, ТО К(х + 1у)JyN-K -x(K+Kns) После регулировки коэффициента передачи пб до установлени ™f/if 0 т. е. до совпадени фаз сигналов fj и t/n, получают /С„б fJ (JnKns Lfn К XN У-Ун Lf,Un Т. е. f/2 и L/i пропорциональны относительным отклонени м составл ющих комплексной веЛИЧ .ИНЫ БИ от их устаНОвле Нны)Х значений. Возможный вариант выполнени предлагаемого моста показан на фиг. 2.vThe bridge's measuring circuit contains three parallel branches fed from an alternating current source 1: the branch of the measured value with measured resistance 2 (two, three or four-pole), the transmission coefficient of which is proportional to the measured value, the branch of exemplary value with two successively connected links 3 4 and a branch formed by parallel-connected links 5 and 6, in series with which link 7 is connected. The output values of the branches are summed algebraically and are output to the output; l 8 the signal is broken Isa with the input of coef. fiIsI | e "m10m gain and feedback 9. Feedback. The near-current input is connected to the connection point of links 3 and 4. At the output of amplifier 8, an equilibrium indicator 10 (phase-sensitive or extreme) is turned on, the output of which affects link 6, changing the magnitude and sign of its transmission coefficient, and meter (converter) // voltage . A similar meter (transducer) 12 may be included at the output of link 6. UTI is the output value of the power source; t / i and (72 are the output values of the links 8 and 6, respectively, Bq x + 1y are the measured complex value, Cfg are the transfer coefficients of the other links (the index i coincides with the figure assigned to the link in Fig. 1). f: fi ciento; in .transfers / Spt and Kk is proportional to the set value of one I13 Compounding (lgdgishi UK, and the second - | ust1sta "01str. output signal of the amplifier i, - -% - / Sp2 + / С „7 („ 5 + / СПб) + п4-Л „9 + / Сп4-Дпз. If К (х + jy); К Лпэ К; К - Xf LGP4 jyftf, THEN K (x + 1y) JyN-K -x (K + Kns) After adjusting the transfer ratio pb before setting f / if 0, i.e., until the phases of the signals fj and t / n match, you get / C „b fJ (JnKns Lfn K XN Y-Un Lf, Un i.e. f / 2 and L / i are proportional to the relative deviations of the components of the complex WIDES OF THE BI from their installed values) X. A possible variant of the proposed bridge is shown in Fig. 2. v

4 Ветви моста питаютс от вторичных обмоток трансформатора 13 напр жени с числами витков mi и /П2, первична обмотка которого (с числом витков то) подключена к источнику 1 питани . Трансформатор выполнен таким образом, что между его обмотками существует тесна индуктивна св зь. Звено 6 с из.мен емой величиной и знаком коэффициента передачи выполнено в виде включенного в одну из вторичных обмоток трансформатора четырехплечего мостика, образованного нерегулируемыми сопротивлени ми и сопротивлением, измен ющим свою величину под воздействием выходного сигнала индикатора 10 равновеси (например, синфазного фазочувствительного детектора или квадратурного фазочувствительного детектора с фазосдвигающей цепочкой в одном из каналов). В качестве регулируемого сопротивлени используют варистор, фотосопротивление и т. п. Система уравновещивани может быть как статической, так и астатической . Напр жение Uz на выходе звена 6 суммируетс с напр жением одной из вторичных обмоток с числом витков mi. Их сумма питает звено 7, величина активной проводимости которого ( - ) пр мо пропорциональна (или равна) установленному значению активной проводимости измер емого комплексного сопротивлени 2 с параметрами С и но 4 выполнено в виде конденсатора без потерь , емкость Ci которого пр мо пропорциональна (или равна) установленному значению емкости измер емого сопротивлени 2. При по влении в выходном напр жении усилител и составл ющей, сдвинутой на 90° по отношению к t/ш на выходе индикатора 10 равновеси по вл етс сигнал, который воздействует на регулируемое сопротивление звена 6, стрем сь свести эту составл ющую к нулю (или к минимуму), в состо нии квазиравновеси при /„i/ш -О, получают тт т г , Сх - Ci , -i - -п ;; от,Ci 1 J . На основе этого моста может быть построен несложный преобразователь относительных отклонений емкости и проводимости в унифицированные сигналы. Предмет изобретени Квазиуравновешенный мост переменного тока , содержащий источник питани , подсоедиенные к немуветвь измер емой величины и4 The branches of the bridge are powered from the secondary windings of the transformer 13 with the number of turns mi and / П2, the primary winding of which (with the number of turns) is connected to the power source 1. The transformer is designed in such a way that there is a close inductive connection between its windings. The link 6 with the variable value and the sign of the transfer coefficient is made as a four-arm bridge transformer included in one of the secondary windings, formed by unregulated resistances and resistance changing its value under the influence of the output signal of the equilibrium indicator 10 (for example, an in-phase phase-sensitive detector or quadrature phase-sensitive detector with a phase-shifting chain in one of the channels). A varistor, photoresistance, etc., is used as an adjustable resistance. The equilibration system can be either static or astatic. The voltage Uz at the output of link 6 is summed with the voltage of one of the secondary windings with the number of turns mi. Their sum feeds link 7, the value of the active conductivity of which (-) is directly proportional to (or equal to) the set value of active conductivity of the measured impedance 2 with parameters C and but 4 is made in the form of a lossless capacitor whose capacitance Ci is directly proportional to (or is equal to the set value of the capacitance of the measured resistance 2. When the amplifier appears in the output voltage and the component is shifted by 90 ° with respect to t / w, a signal appears at the output of the equilibrium indicator 10, which acts adjustable resistance member 6, tending to reduce this component to zero (or minimized) in a state of quasi-equilibrium with / "i / w -O prepared tt rods, Ci - Ci, -i - -n ;; from, Ci 1 j. On the basis of this bridge, a simple converter of relative deviations of capacitance and conductivity into unified signals can be constructed. The subject of the invention is a quasi-balanced AC bridge containing a power source connected to a non-quantized dimension and

ветвь образцовой величины, выполненную из двух последовательно соединенных звеньев, усилитель сигнала разбаланса с измерителем (преобразователем) на выходе и с ветвью обратной св зи, подключенной к узлу соединени звеньев ветви образцовой величины, и индикатор равновеси , отличающийс тем, что, с целью получени активных величин, пропорциональных относительным отклонени м составл ющих измер емой величины от их установленных значений, в нем к источнику питани подключены два параллельно соединенных звена с посто нным коэффициентом передачи и с коэффициентом передачи, знак и величина которого определ ютс знаком и величиной выходного сигнала.индикатор аРавновеси , причем на выходе последнего звена включен второй измеритель (преобразователь), последовательно с ЭТИМИ звень ми соединено звен1о с жоэффищиентом передачи, проло(рц.иональным установленному значению одной соста влжющей , выход iKOTOiporo П10ДклЮче|Н к узлу алтеб.р.анческого суммировани выходных величии 1ветвей, а соединенное с этим узло-м звено ветви образцовой величины -вьтолнено с .коэффициентом передачи, иропорциюнальным установленному значению второй составл ющей .a branch of exemplary size, made up of two series-connected links, an unbalance signal amplifier with a meter (converter) at the output and with a feedback branch connected to the node connecting the links of the branch of exemplary size, and an equilibrium indicator, characterized in that values proportional to the relative deviations of the components of the measured value from their set values; in it, two parallel-connected links with a constant coefficient are connected to the power source m transmission and with a transmission coefficient, the sign and magnitude of which are determined by the sign and magnitude of the output signal. The equilibrium indicator, the second meter is connected to the output of the last link (transducer), is connected in series with THESE links to the signal link, transverse the set value of one constituting one, the output of the iKOTOiporo P10DklyUche | N to the node of the alteb.r. Achi, the proportion of the set value of the second component.

иг. 1ig. one