SU756301A1

SU756301A1 - Экстраполяционный способ уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока с ортогональными линиями уравновешивания 1

Info

Publication number: SU756301A1
Application number: SU782468562A
Authority: SU
Inventors: Feodosij B Grinevich; Zhorzh P Zhuravlev; Mikhail N Surdu; Gennadij Vojchenko
Original assignee: Feodosij B Grinevich; Zhorzh P Zhuravlev; Mikhail N Surdu; Gennadij Vojchenko
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике, точнее к измерению параметров комплексных сопротивлений, и предназначено для использования в экстремальных мостах пере- 5 менного тока с ортогональными линиями уравновешивания.

Известен экстраполяционный способ уравновешивания экстремальных мостов. Согласно этому способу уравновеши- 1 вания для выработки регулирующего воздействия уравновешивающий параметр модулируется и производится анализ величины и знака модуляционного приращения амплитуды выходного напряже- ] ния мостовой цепи. Регулирующее воздействие формируется пропорциональным по величине абсолютному значению модуляционного приращения [1] .

При этом регулирующее воздействие формируется с большой погрешностью, величина которой зависит от величины неравновесия по второму параметру. Это увеличивает число регулировок по каждому уравновешивающему параметру и, следовательно, приводит к снижению быстродействия.

Известен также способ уравновешивания модуляционных экстремальных мостов переменного тока. Со2

гласно этому способу производится модуляция по одному уравновешивающему параметру и формируется регулирующее воздействие, пропорциональное по величине произведению амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и модуляционного приращения амплитуды этого напряжения. Затем модулируется второй уравновешивающий параметр и аналогичным образом формируется регулирующее воздействие [2] .

Недостатком этих способов является то, что регулирующее воздействие формируется только по модулированному параметру. Поэтому в каждом рабочем такте регулируется только один уравновешивающий параметр и, следовательно, быстродействие моста будет низким.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Эта цель достигается тем, что в экстраполяционном способе уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока с ортогональными линиями уравновешивания, при котором в каждом рабочем такте модулируют один из уравновешивающих параметров, оценивают величину

4

756301

'и знак модуляционного приращения

амплитуды выходного напряжения мостовой цепи, а затем изменяют этот параметр на величину, пропорциональную произведению амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и модуляционного приращения амплиту- ³

ды этого напряжения, в каждом рабочем такте по величине амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и модуляционного приращения амплитуды этого напряжения определяют величину регулирующего воздействия по второму, немодулированиому, уравновешивающему параметру и изменяют, этот параметр на величину, пропорциональную разности амплитуды выходно- 15 го напряжения мостовой цепи и половины произведения амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и квадрата модуляционного приращения амплитуды этого напряжения, одновременно с моду-20 лированным уравновешивающим параметром.

5_р - вектор чувствительности мостовой цепи по параметру р.

Величина неравновесия по второму немодулированиому параметру равна

;°н_ЯН ^Он1^соя^ ·

Поскольку

БлпЧ м-р!

,-го υ

н|т~

δΙΓ

ом.р| ....... оллр

Раскладывая подкоренное выражение в ряд и пренебрегая элементами высших порядков малости, величины неравновесия по параметру ς можно представить в следующем виде

,...... Ю/ли'¹

НЛ

а.1)

ЛАр

или, выражая в шагах уравновешивания,· в следующем виде

. 2

На фиг. 1 представлена блок-схема моста, уравновешиваемого по предлагаемому способу,* на фиг. 2 изображена область векторной диаграммы напряжений .измерительной цепи цифрового экстремального моста с ортогональными линиями уравновешивания вблизи точки равновесия.

Рассмотрим принцип формирования регулирующих воздействий по предлагаемому способу с помощью векторной диаграммы напряжений измерительной цепи (фиг. 2). Линии·уравновешивания ^рчаг ^{и на} диаграмме нанесены через соответствующие шаги дискретности

А% / 4¾ регулировки по параметрам Р и ς. Полное равновесие моста соответствует точке О. Равновесие моста (фиг. 2) одновременно нарушено по параметрам Р.и ς, причем величины неравновесия ϋ^ιρ и ύκς ^соответственно равны й_ир = Αϋ, ύ_Η(| = А£ . Выходное напряжение неравновесия мостовой цепи обозначено вектором ОА.

Для формирования регулирующих воздействий по"параметрам р и ς производится модуляционное (пробное) из^ мененйе параметра р, равное дй_0Мр=АВ. При этом модуляционное приращение выходного напряжения мостовой цепи

Δ.ύ_Μρ равно

25

30

35

40

45

50

Δϋ =ОА-ОВ-АС.

По модулируемому параметру р формируется регулирующее воздействие, выраженное в шагах уравновешивания и равное по величине ...

гдедйр₀= 5·άρ_α- приращение выходного напряжения мостовой цепи на один шаг уравновешивания по параметру р;

55

60

65

где

^{Δ υ}<}ρ^_ $5·

2

(2)

Обычно ί А 0

Ро

!д и,

приращение выходного напряжения мостовой цепи на один шаг уравновешивания по параметру η; вектор чувствительности мостовой цепи по параметру ς.

1и / а О_омр/или заранее известны, или легко могут быть определены.

Таким образомг после модуляции одного из параметров, например р, одновременно формируются регулирующие воздействия по двум уравновешиваемым параметрам в соответствии с выражениями (1) и (2).

Определить число шагов уравновешивания по каждому из параметров можно при помощи вычислительных устройств аналогового или дискретного типа. Число шагов уравновешивания по каждому из параметров опре делЯется'в мосте (фиг. 1) вычислительным устройством дискретного типа. Для реализации способа предлагается блок-схема моста (фиг. 1), где мостовая измерительная цепь 1 питается от генератора 2 синусоидальных колебаний, модуляционные изменения в мосте осуществляются модулятором 3, детектор 4 равновесия, содержащий избирательный усилитель, амплитудный детектор и экстремум-детектор, формирует сигналы, пропорциональные амплитуде выходного напряжения мостовой цепи и модуляционному приращению амплитуды этого напряжения. Эти сигналы преобразуются с помощью аналого-цифровых преобразователей 5 и 6 в цифровой код и поступают в вычислительное устройство 7. Ритм работы моста задает тактовый генератор 8.·

756301

Он управляет модулятором и работой экстремум-детектора. Уравновешивание моста по параметрам р ид осуществляется регистрами 9 и 10, связанными через коммутирующие элементы с мостовой цепью. Направление движения к точке равновесия задается триггером 11, управляемым детектором равновесия 4.

Работа цифрового моста происходит следующим образом.

В" момент времени, определяемый тактовым генератором 8, модулятор 3 производит модуляцию, например параметра мостовой цепи. Амплитудномодулированный сигнал с мостовой цепи 1 поступает на детектор 4 равновесия, С выхода детектора равновесия на входы аналого-цифровых преобразователей 5 и 6 поступают сигналы, пропорциональные по величине амплитуде выходного напряжения мостовой цепи , £)ц/ и величине модуляционного приращения/д 11_Мр/амплитуды этого напряжения. Кроме того, детектор равновесия определяет.знак модуляционного приращения/й II_мр/и в зависимости от последнего устанавливает триггер 11 в то или иное состояние. Например при отрицательном приращении /д6_Мр/, триггер 11 устанавливается в состояние "0", а при положительном - в состояние "1". В вычислительном устройстве 7 определяются по формулам (1) и (2) величины пр и п^, выраженные в двоичнодесятичном коде, затем, в зависимости от состояния триггера 11, прибавляются к содержимым регистров 9 и 10 или вычитаются из них и переписываются в эти регистры.

"Например при нулевом состоянии триггера 11, вычисленные значения пр и прибавляются соответственно к содержимым регистров 9 и 10.

Модулируя один из параметров мостовой цепи, в каждом рабочем такте одновременно формируются регулирующие воздействия по обоим уравновешивающим параметрам. Поэтому при таком способе уравновешивания число рабочих тактов, необходимое для достижения равновесного состояния моста, в два раза меньше, и, следовательно, быстродействие также в два раза выше чем при известном способе уравновешивания.

Claims

Формула изобретения

Экстраполяционный способ уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока с ортогональными линиями уравновешивания, при котором в каждом рабочем такте модулируют один из уравновешивающих параметров, оценивают величину и знак модуляционного приращения амплитуды выход ного напряжения мостовой цепи, а эа тем изменяют этот параметр на величину, пропорциональную произведению амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и модуляционного приращения амплитуды этого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждом рабочем такте по величине амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и модуляционного приращения амплитуды этого напряжения определяют величину регулирующего воздействия по второму, немодулированному, уравновешивающему параметру и изменяют этот параметр на величину, пропорциональную разности амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и половины произведения амплитуды выходного напряжения мостовой цепи и квадрата модуляционного приращения амплитуды этого напряжения, одновременно с модулированным уравновешивающим параметром.