SU983555A1

SU983555A1 - Automatic ac digital bridge

Info

Publication number: SU983555A1
Application number: SU813323608A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Сурду; Александр Дмитриевич Василенко; Владимир Григорьевич Мельник; Виктор Васильевич Петухов; Юрий Антонович Смоляр
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1982-12-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических мостах переменного тока.The invention relates to measuring equipment and can be used in automatic AC bridges.

Известен автоматический мост пере- Λ 5 менного тока , содержащий ограниченное число разрядов уравновешивающего элемента £ 1 J.Known automatic bridge Λ 5 alternating current containing a limited number of discharges of the balancing element £ 1 J.

Недостатком устройства является низкая точность измерения из-за возрастания погрешности от дискретности уравновешивания в пределах каждого десятичного поддиапазона измерения.The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement due to the increase of the error from the resolution of the balancing within each decimal sub-range of the measurement.

Наиболее близким к предлагаемому ₁₅по технической сущности является ’ мост Р58Э, содержащий генератор, делитель напряжения, вход которого подключен к генератору, детектор равновесия, образцовую меру, включенную ₂с между входом детектора равновесия и выходом делителя напряжения, $ажимы\ для подключения объекта измерения, первый из которых подключен к генера2 тору, а второй - к входу детектора равновесия, реверсивный счетчик, выходы которого соединены с устройством индикации и делителем напряжения, а вход подключен к выходу детектора равновесия £2 ].Closest to the proposed ₁₅ in technical essence is the 58 P58E bridge containing a generator, a voltage divider, the input of which is connected to the generator, an equilibrium detector, an exemplary measure included ₂ s between the input of the equilibrium detector and the output of the voltage divider, $ clamps \ for connecting the measurement object , the first of which is connected to the generator2, and the second to the input of the equilibrium detector, a reversible counter, the outputs of which are connected to the indicating device and the voltage divider, and the input is connected to the detector output equally this £ 2].

Недостатком известного прибора является значительная погрешность от дискретности (Гд , возрастающая в 10 раз при минимальных значениях измеряемого параметра внутри каждого десятичного поддиапазона измерений.A disadvantage of the known device is a significant error from the discreteness (Gd, increasing 10 times at the minimum values of the measured parameter within each decimal sub-range of measurements.

Целью изобретения является повышение точности измерения автоматических цифровых мостов переменного тока за счет уменьшения изменения погрешности от дискретности путем приближения Дуупау и δ % win ·The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of automatic digital AC bridges by reducing the change in error from discreteness by approximating the Duupau and δ% win

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический цифровой мост переменного тока, содержащий генератор, основной делитель, напряжения, вход которого подключен к генератору, детектор равновесия, образцовую меру, з 983555 подключенную к выходу основного делителя напряжения и входу детектора равновесие, зажимы для подключения объекта измерения, один из которых . подключен к входу детектора равнове- 5 сия, реверсивный счетчик, выходы ко- * торого соединены с блоком индикации,’ введены коммутатор, дешифратор, множительный и запоминающий блоки, дополнительный делитель напряжения, при- 10 чем выход детектора равновесия через коммутатор подключен к входам разрядов реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика подключен через последовательно соединенные множитель-15 ный и запоминающий блоки к управляющим входам основного делителя напряжения, а через дешифратор - к управляющим входам дополнительного делителя напряжения, подключенного к выходу 20 генератора и зажиму объекта измерения, выход дешифратора подключен к второму входу множительного блока и входу коммутатора.This goal is achieved by the fact that in an automatic digital AC bridge containing a generator, a main divider, voltage, the input of which is connected to a generator, an equilibrium detector, an exemplary measure connected to the output of the main voltage divider and the detector input equilibrium, clamps for connecting an object measurements, one of which. connected to the input of the detector of equilibrium, a reversible counter, the outputs of which * are connected to the display unit, 'a commutator, a decoder, multiplier and memory blocks, an additional voltage divider are introduced; moreover, the output of the equilibrium detector through the commutator is connected to the discharge a reversible counter, the output of a reversible counter is connected through series-connected multiplier 15 and memory blocks to the control inputs of the main voltage divider, and through a decoder to the control inputs of an additional second voltage divider connected to the output terminal 20 of the generator and the measurement object, the output of the decoder is connected to a second input of the multiplier unit and the input of the switch.

При этом реверсивный счетчик снаб- 25 жен дополнительными разрядамиAt the same time, the reversible counter is equipped with 25 additional digits

На чертеже представлена структурная схема автоматического цифрового моста переменного тока. _зо The drawing shows a structural diagram of an automatic digital AC bridge. _zo

Мост содержит генератор ^основной управляемый делитель 2 напряжения , вход которого подключен к выходу генератора 1, образцовую меру 3, включенную между выходом основного делителя 2 напряжения и входом де- ³⁵тектора 4 равновесия, дополнительный управляемый делитель 5 напряжения, вход которого подключен к выходу генератора 1, зажимы 6 и 7 для подключения объекта 8 измерения, первый из ⁴⁰которых подключен к выходу дополнительного делителя 5 напряжения , а второй -«к входу детектора 4 равновесия, реверсивный счетчик 9 с дополнительными разрядами 10,вход которого⁴⁵подключен к выходу детектора 4 равновесия через коммутатор 11, управляемый дешифратором 12, причем выход реверсивного счетчика 9 соединен с входами дешифратора 12, блока 13 инди·⁵⁰кации, первой группой входов множительного блока 14, выход которого подключен к входам запоминающего блока 15» Выход последнего соединен с управляющими входами управляемого дели-55 теля 2 напряжения. К выходам дешифратора 12 подключен управляющий вход дополнительного делителя 5 напряже4 ния, а также вторая труппа входов множительного блока 14.Axle generator comprises a controllable main divider ^ 2 voltage input of which is connected to the output of the generator 1, an exemplary measure 3 included between the output of the main divider 2 and the input voltage detector ³⁵ de 4 equilibrium, additional controllable voltage divider 5, the input of which is connected to the output of the generator 1, the clamps 6 and 7 for connecting the measurement object 8, the first of which ⁴⁰ is connected to the output of an additional voltage divider 5, and the second - "input to the detector 4 equilibrium reversible counter 9 with an additional 10 bits, in od which ⁴⁵ is connected to the output of the detector 4 equilibrium through a switch 11, controlled by decoder 12, the output of the reversible counter 9 is connected to the inputs of the decoder 12, the block 13 of indium · ⁵⁰ katsii, the first group of inputs of a multiplier unit 14, whose output is connected to inputs of the storage unit 15 »The output of the latter is connected to the control inputs of a controlled voltage divider-55. The outputs of the decoder 12 are connected to the control input of the additional voltage divider 5, as well as the second group of inputs of the multiplier unit 14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Измерительная мостовая цепь образована объектом 8 измерения, подключенным к зажимам 6 и 7_t образцовой мерой 3, подключенной к выходу генератора 1, основным 2 и дополнительным 5 делителями напряжения. Уравновешивание мостовой цепи осуществляется с помощью уравновешивающего элемента - управляемого делителя 2 напряжения, коэффициент передачи которого определяется численным Значением кода, записанным в. запоминающем блоке 15. В процессе уравновешивания с детектора 4 равновесия импульсы поступают на входы реверсивного счетчика через коммутатор 11. Коммутатор управляется с одного из выходов дешифратора 12. Состояние равновесия фиксируется детектором 4 равновесия, по сигналу которого прекращается поступление импульсов на вход реверсивного счетчика. В состоянии равновесия численное, значение кода, записанного в реверсивный счетчик, соответствует значению измеряемой величны и отображается на блоке 13 индикации. Весь диапазон измерений разбивается на ряд десятичных поддиапазонов. Каждый из поддиапазонов делится на И субдиапазонов, число которых определяется <The measuring bridge circuit is formed by the measurement object 8, connected to the clamps 6 and 7 _{t with an} exemplary measure 3, connected to the output of the generator 1, the main 2 and an additional 5 voltage dividers. The bridge circuit is balanced by means of a balancing element - a controlled voltage divider 2, the transmission coefficient of which is determined by the numerical value of the code written in. memory unit 15. In the process of balancing from the detector 4 of the equilibrium, the pulses are fed to the inputs of the reversing counter via the switch 11. The switch is controlled from one of the outputs of the decoder 12. The equilibrium state is detected by the detector 4 of the equilibrium, the signal of which stops the flow of pulses to the input of the reversing counter. In equilibrium, the numerical value of the code recorded in the reversible counter corresponds to the value of the measured quantity and is displayed on the display unit 13. The entire measurement range is divided into a series of decimal subranges. Each of the subbands is divided into AND subbands, the number of which is determined by <

- допустимое относительное изменение погрешности от дискретности.- allowable relative change in error from discreteness.

уравновешивании мостовой схемы на каждом из И субдиапазонов численное значение управляющего кода уравновешивающего элемента изменяется οτΜ^^πιαχдо расположенного в области его максимальных значений, ia выходное напряжение уравновешивающего элемента делится с помощью дополнительного делителя напряжения. Коэффициент деления определяется номером субдиапазона.balancing the bridge circuit on each of the AND subranges, the numerical value of the control code of the balancing element changes οτΜ ^^ πιαχ to located in the region of its maximum values, ia the output voltage of the balancing element is divided using an additional voltage divider. The division ratio is determined by the subband number.

Уравновешивание моста начинается с первого субдиапазона, соответствующего максимальному значению кода реверсивного счетчика. До Тех пор, пока его значение лежит в интервале otM^_9W)CW The balancing of the bridge begins with the first subband corresponding to the maximum value of the code of the reverse counter. As long as its value lies in the interval otM ^ _{9W) CW}

Д° дешифратор 12 вырабатывает· сигналы, устанавливающие коэффициент гдеD ° decoder 12 produces · signals that establish the coefficient where

ПриAt

983555 6 деления дополнительного дели'теля 5 напряжения равным 1. Так как в процессе уравновешивания численное значение кода реверсивного счетчика непрерывно меняется, операция умноже- 5 ния производится в каждом такте урав-. новешивания.. Если на первом субдиапазоне равновесие не достигнуто, процесс уравновешивания продолжается на втором субдиапазоне. При этом значе- 1.0 ние кода счетчика становится меньше дешифратор 12 вырабатывает сигнал, устанавливающий коэффициент умножения множительного блока 14 и коэффициент деления дополнительного дели- ¹⁵теля 5 напряжения равным .При этом напряжение, прикладываемое к образцовой мере 3» остается пропорциональным коду счетчика, а значение ко-₂₀да числа на выходе множительного устройства в пределах второго субдиапазона вновь меняется в пределах от доИ^з^^При переходе на следующий субдиапазон коэффициент умножения множительного блока иj соответственно коэффициент деления дополнительного делителя становится равным \ и т.д., достигая нап-м субдиапазоне ³⁰значения Г^ЭЗУпОХ V* /983555 6 dividing the additional voltage divider 5 equal to 1. Since in the process of balancing the numerical value of the code of the reverse counter is constantly changing, the operation of multiplication is performed in each clock cycle. hangs .. If equilibrium is not reached on the first subband, the balancing process continues on the second subband. Thus values of 1.0 meter becomes smaller code decoder 12 outputs a signal that sets the multiplication coefficient of the multiplying unit 14 and the division ratio of divider ¹⁵ of Tell additional 5 .If this voltage equal to the voltage applied to the sample 3 as "code remains proportional counter and the value ₂₀ and the numbers at the output of the multiplier device within the second subband again changes from doI ^ s ^^ When switching to the next subband, the multiplication coefficient of the multiplier block uj corresponds to However, the division factor of the additional divider becomes equal to \ etc., reaching the n-th subrange ^{30 of the} value Г ^ ЭЗУпОХ V * /

Таким.образом, численное Значение кода числа на выходе множительного блока 14 во всём десятичном поддиапа-35 зоне измерения меняется в небольших пределах в области своих максимальных значений. Этот код в каждом такте уравновешивания переписывается в запоминающий блок 15 и поступает на 40 управляющие входы управляемого делителя 2 напряжения. Запоминающий блок 15 служит для перевода динамической формы предтавления' информации на выходе множительного блока в ₄₅статическую форму, необходимую для ^.управленй^ делителя 2 напряжения. Для более полного использования младших разрядов делителя 2 напряжения необходимо увеличить число- разрядов реверсивного счетчика 9 за счет допблнительных разрядов,10. Для регулирования числа работающих дополнительных разрядов реверсивного счетчика при изменении субдиапазона уравновещивания служит коммутатор 11, с помощью которого тактовые импульсы с выхода детектора 5 равновесия поступают на вход реверсивного счетчика в первой зоне (субдиапазоне) или соответствующего дополнительного разряда реверсивного счетчика в следующих зонах (субдиапазонах).Thus, the numerical value of the code of the number at the output of the multiplier block 14 in the entire decimal subdiap-35 measurement zone varies within small limits in the region of its maximum values. This code in each balancing cycle is written into the storage unit 15 and is supplied to the 40 control inputs of the controlled voltage divider 2. The storage unit 15 serves to translate the dynamic form of the presentation of the 'information at the output of the multiplying unit into the ₄₅ static form necessary for the ^. Control ^ of the voltage divider 2. For a more complete use of the least significant bits of the voltage divider 2, it is necessary to increase the number of bits of the reverse counter 9 due to additional bits, 10. To control the number of working additional bits of the reversible counter when changing the balancing sub-range, switch 11 is used, with which the clock pulses from the output of the equilibrium detector 5 are fed to the input of the reversing counter in the first zone (sub-range) or the corresponding additional discharge of the reversing counter in the following zones (sub-ranges).

Таким образом, данное техническое решение позволяет автоматизировать ряд операций по поверке электрорадиокомпонентов, осуществляемых до сих пор вручную.Thus, this technical solution allows you to automate a number of operations for the calibration of electro-radio components, carried out so far manually.

Claims

The invention relates to a measuring technique and can be used in automatic AC bridges. An automatic AC bridge is known, which contains a limited number of bits of the balancing element 11. The drawback of the device is the low measurement accuracy due to an increase in the error due to the balancing discreteness within each tenth measurement subband. The closest to the proposed technical entity is a bridge P589, containing a generator, a voltage divider, whose input is connected to a generator, an equilibrium detector, an exemplary measure connected between the input of the equilibrium detector and the output of a voltage divider, modes for connecting the measurement object, which is connected to the generator, and the second to the input of the equilibrium detector, a reversible counter, the outputs of which are connected to the display device and a voltage divider, and the input is connected to the output of the equilibrium detector. A disadvantage of the known device is a significant error of discreteness (Gd, increasing 10 times with minimum values of the measured parameter within each ten of the measurement subband. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy of automatic digital AC bridges by reducing the variation of the error of discreteness by approaching Vway and 6 (-y | qi. The goal is achieved by the fact that n is an automatic digital ac bridge containing a generator, a main divider, for example and the input of which is connected to the generator, an equilibrium detector, an exemplary measure. 398 connected to the output of the main voltage divider and the input of the detector equilibrium, clamps for connecting the measurement object, one of which is connected to the input of the equilibrium detector, a reversible counter whose outputs are connected to a display unit, a switch, a decoder, a copying and storage blocks, an additional voltage divider are introduced, the output of the equilibrium detector through the switch is connected to the inputs of the bits of the reversible counter, The output of the reversible counter is connected through serially connected multiplier-15 and storage blocks to the control inputs of the main voltage divider, and through the arrester heads to the control inputs of an additional voltage divider connected to the generator output and the measuring object terminal, the decoder output is connected to the second input of the multiplying unit and the input of the switch. At the same time, the reversible counter is equipped with additional bits. The drawing shows a block diagram of an automatic digital AC bridge. The bridge contains a generator 1, the main controlled voltage divider 2, the input of which is connected to the output of the generator 1, model measure 3, connected between the output of the main voltage divider 2 and the equilibrium detector input k, an additional controlled voltage divider 5, the input of which is connected to the output of the generator 1, the terminals 6 and 7 for connecting the measurement object 8, the first of which is connected to the output of the additional voltage divider 5, and the second -OK to the input of the equilibrium detector, a reversible counter 9 with the additional bits 10, D connected to the output of the equilibrium detector through the switch 11 controlled by the decoder 12, the output of the reversible counter 9 connected to the inputs of the decoder 12, the display unit 13, the first group of inputs of the multi-channel unit 1, the output of which is connected to the input of the Ifjo storage unit connected to the control inputs of the controlled voltage divider 2. The outputs of the decoder 12 are connected to the control input of the additional divider 5, for example, as well as the second, input group of the multiplying unit 1, the device operates as follows. The pavement measuring circuit is formed by measuring object 8, connected to terminals 6 and 7, exemplary measure 3, connected to generator 1 output, main 2 and additional 5 voltage dividers. The balancing of the bridge circuit is carried out with the help of a balancing element - a controlled voltage divider 2, the transmission coefficient of which is determined by the numerical Code value written in. storage unit 15. In the process of equilibrating the equilibrium detector k, the pulses arrive at the inputs of the reversible counter through the switch 11, the switch is controlled from one of the decoder outputs 12. The equilibrium state is detected by the equilibrium detector C, the signal of which stops the pulses entering the reversible counter, In the equilibrium state, the numerical value of the code recorded in the reversible counter corresponds to the value of the measured value and is displayed on the display unit 13. The entire measurement range is divided into a number of decimal subranges. Each of the subbands is divided into AND subbands, the number of which is determined by -f Юi i (S (SqJ is the permissible relative change in the error due to discreteness. When balancing a bridge circuit on each of the AND subbands, the numerical value of the control code of the balancing element Mz is replaced by lv9 Jlax ° ° N5n1tV1 P ° ° ® - ° in the region of its maximum values, la the output voltage of the balancing element is divided by means of an additional voltage divider. Coefactor; | division factor is determined by the subband number, Balancing the bridge starts from the first subband corresponding to the maximum code value of the reversible counter. As long as its value lies in the interval otK) d, “do flo% gwvi b decoder 12 generates lights setting the division ratio of the additional voltage divider 5 equal to 1. Since in the process of balancing the numerical value of the code of the reversible counter continuously changes the operation of the multiplier {equilibrium is performed in each step. If the balance is not reached in the first subdiap zone, the process of balancing or continued in the second subband. At the same time, the counter code value becomes less than V9VT "ivf decoder 12 generates a signal that sets the multiplication factor of the multiplying unit 1 and the division factor of the additional division of voltage body 5 equal to Ш11йШ At М; ЭП11М, THIS applied voltage to sample measure 3 remains proportional to the counter code, and the code value of the number at the output of the multiplying device within the second sub-band changes again within N j9waK doM) n. When switching to the next sub-band, the multiplication factor and a factor, respectively) itsient additional divider dividing becomes; equal to (NSCHL A L EUPLI / etc., reaching the 1st sub-band the value NvjgvnqxV V -jgrttlvi / Thus, numerical The code of the number at the output of the duplicating unit 1A varies within a small range in its own range of maximum values. This code in each balancing cycle is rewritten into the storage unit 15 and fed to the control inputs of the controlled voltage divider 2. The memory block, 15, is used to translate the dynamic form of the presentation of the information on the output of the duplicating unit in a static The form required for controlling the voltage divider 2. To more fully utilize the younger bits of the voltage divider 2, you need to increase the number of bits of the reversible counter I due to additional digits 10. To adjust the number of working and additional bits of the reversible counter when changing the sub-band of equilibration serves as switch I, with which the clock pulses from the output of the equilibrium detector 5 are fed to the input of a reversible counter in the first zone (sub-band) or the corresponding d Additional discharge reversible counter in the following zones (sub-bands). Thus, this technical solution makes it possible to automate a number of operations on the verification of electrical radio components that have been carried out so far manually. Claim 1. An automatic digital ac bridge comprising a generator, a main voltage divider whose input is connected to a generator, an equilibrium detector, an exemplary measure connected to the output of the main voltage divider and an equilibrium detector input, two clamps for connecting the measurement object, one of which is connected to the input of the equilibrium detector, a reversible counter, the outputs of which are connected to a digital display unit, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy by decreasing reshnosti of discreteness it introduced a switch decoder, a multiplier and the storage units, the additional divider. {outputs, the equilibrium detector output through a switch is connected to the inputs of the bits of the reversible counter, the input of the reversal counter of the counter is connected via serially connected multiplying and storing blocks to the control inputs of the main voltage divider, and through a decoder to the control inputs an additional voltage divider connected to the output of the generator and the clamp of the measurement object, the output of the decoder is connected to the second input of the multiplying unit and the input of the switch. 2. A device according to claim 1, characterized by the fact that the reversible counter is provided with additional bits. Sources of information taken into account in the examination 1. S. Epstein. Digital devices and systems for measuring parameters of capacitors, Moscow, Soviet Radio, 1978 p. 12A-126 ..

2. Bridge P589, Software Tochelektropribor. Technical description and operating instructions (prototype).