SU1078342A1 - Способ измерени электрических величин - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН С ПОМОЩЬЮ дифференциального моста, заключающийс  в коррекции напр жени  питани  мостовой цепи сигналом, сформированным из напр жени  ее плеча с регулируемым элементом и напр жени  генератора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений , дл  коррекции напр жени  питани  мостовой цепи формируют сигнал , представл ющий собой разность суммы напр жений двух плеч мостовой цепи с регулируемыми элементами и напр жени  генератора. (Л о эо со 4 to

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерен{1и неэлектрических величин рлект рическим1 методами. Известен способ/ основанный на питании мостовой цепи через блок регулируемых элементов, значени  кот.орых устанавливаютс  в соответствии со значени ми регулируемых параметров мостовой цепи и измен ютс  одновременно с ними. Зависимость коэффициента передачи блока регулируемых эл ементов должна быть обратна зависимости коэффициента передачи ветви МЦ от ее регулируемых элементов l} Недостатками способа  вл ютс  необходимость знать заранее закон изменени  коэффициента передачи ветви мостовой цепи, а также изменение коэффициента от воздействи  дестабилизирующих факторов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  спо соб, согласно которому напр жение питани  мостовой цепи корректируют напр жением плеча ветви с регулируемыми элементами 2j . Недостатками известного способа  вл ютс существенна  зависимость выходного сигнала мостовой цепи от воздействи  дестабилизирующих факторов , а также некомпенсируема  непинейность характеристики. Цель изобретени  - повышение точности измерений за счёт уменьшени  вли ни  дестабилизирующих факторов. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу измерени  электрических величин с помощью дифферен циального моста, заключающемус  в коррекции напр жени  питани  мостовой цепи сигналом, сформированным из напр жени  ее плеча с регулируемым элемейтом и напр жени  генератора, дл  коррекции напр жени  питани  мостов цепи формируют сигнал, представл ющий собой разность суммы напр жени двух плеч мостовой цепи с регулируе мыми элементами и напр жени  генера тора . В данном техническом решении сум ма сигналов плеч мостовой цепи Используетс  дл  уменьшени  воздействи  дестабилизирующих факторов, св  занных с изменением коэффициента передачи обоих плеч, т.е. с изменением чувствительности из-за изменени  питающих напр жений, с изменением коэффициента передачи одного из плеч, т.е. с неидентнчностью эле ментов дифференциальных плеч. Оба эти фактора косвенно вли ют на линейность измерительной схемы, котора  при этом также повышаетс . Одновременно уменьшаютс  и дрейф нул  дифференциального моста и изменение чувствительности от вли ни  дестабилиэирушцнх факторов, причем компенсаци  дестабилизирующих факторов производагтс  без уменьшени  чувствительности мостовой цепи. На чертеже представлена функциональна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит блок 1 питани  мостовой цепи, подключенный к суммирующему входу первого сумматора 2, мостовую цепь 3, содержгццую плечи 4 с регулируемыми элементами, второй еумматор 5, вычитакпдай и суммирующий входы которого подключены к выходной диагонгши мостовой цепи 3, регистрирующий элемент б, входом подключенный к выходу второго сумма- . тора 5, третий с умматор 7, оба суммирующих входа которого подключены к выходной диагонали мостовой цепи 3, а выход подключен к вычитающему входу первого сумматора 2. Осуществление способа Производит с  следу|ЬЩим образом. Мостова  цепь 3 подключена к блоку 1 питани  через сумматор 2, при дифференциальной разбалансировке моста 3 за счет симметричного изменени  регулируекых плеч 4 на выходе регистрирующего элемента 6 формируетс  измерительный сигнал,пропорциональный степени разбалансировки. При этом выходное напр жение третьего сумматора 7 не измен етс , так как при суммировании приращени  взаимно компенсируютс  и, следовательно, напр жение обратной св зи не измен етс . При несимметричной разбалансировке регулируемых плеч 4, что может произойти из-за его нелинейности или при различном воздействии на него дестабилизирующих факторов, выходное напр жение третьего сумматора 7 измен етс , что приводит к увеличению напр жени  отрицательной обратной св зи и, следовательно, к компенсации дестабилизирующего фактора. Аналогично воздействует отрицательна  обратна  св зь при синфазном приращении коэффициентов передачи обоих регулируемых плеч, при этом напр жение обратной св зи увеличиваетс , что приводит к уменьшению вли ни  воздействи  дестабилизирующего фактора. Достижение поставленной цели подтверждаетс  расчетом. Обозначим К коэффициент передачи сумматора 2 по обоим входам; К; коэффициент передачи сумматора 5 по обоим входам; Кт - коэффициент передачи сумматора 7 по обоим входам; UD 24 напр жение на плечах 4 преобразовател ; iuK - приращение коэффициентов передач плеч 4 присиммет ричном разбалансе; - приращение козффициентов передач плеч 4;)Г прираиение коэффициента передач одного из плеч 4) - напр жение питани  мостовой цепи; входное напр жение сумматора 2 по первому ВХОДУ} U0( - напр жение отрицательной обратной св зи сумматора 2 по второму ВХОДУ) иаы« выходное напр жение сумматора 5.

Определим коэффициент передачи устройства

UMI

(1) и

ЫХ Ke(Uj., -05,4 )V (К,-Кц).

где

у

24

UMU( к.

а (и,-и,)К, 5

и/

ОС 2

следовательно и, ЦцКа

ЦВУ

MU f + ( к +К ) уку ( к,+К ) к/

так как обычно можно обеспечить () Kj- и, следовательноf

z (к,4.к,

К4

и.

и,

(К,+К4) К, « Таким образом,

If: jMt Kg(K,-K)

W (Kj+K) KjU

примем , тогда г , К - К4 - 1

к, -иц KJ.

Рассмотрим воздействие дестаби/шзируищих факторов.

А. Предположим, что оба плеча изменили свои коэффициенты передачи на i ЛК+«, L,.i (&tt «tVCK4-A c -«c

Krlv:}+6K+et)Hk4-fcK+.t (4) I .

)КтЧк,+Ч)Кт

т.е. погрешность передаетс  на выход с коэффициентом передачи в два раза меньше, чем полезный сигнал,

Б. Предположим, что одно плечо под воздействием дестабилизирующих факторов изменило свой коэффициент передачи.

1 ) 5) к, л)

20

т.е. погрешность уменьшаетс  по край ней мере в два раза.

Рассмотрим какую линейность характеристики мостовой цепи обеспечивает устройство, реализующее предлагаемый способ, принима , что Кд и K-j измен ютс  на 1&К и ,в .

Подставл   ±АК в выражение (3), получим к

4 (Kj-t-AK) - (К4-ЬК;

-дКк

к (K -t-дк) + (

к

5

Из полученного выражени  следует, что при реализации предлагаемого способа характеристика мостовой цепи в отличие от известного линейна. Таким образом, при измерении лиией0 ных перемещений дифференциальным датчиком погрешность изменени  предлагаемого устройства в два раза меньше, чем у известных устройств.

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН с помощью дифференциального моста, заключающийся в коррекции напряжения питания мостовой цепи сигналом, сформированным из напряжения ее плеча с регулируемым элементом и напряжения генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, для коррекции напряжения питания мостовой цепи формируют сигнал, представляющий собой разность суммы напряжений двух плеч мостовой цепи с регулируемыми элементами и напряжения генератора.

   Q

   SU „1078342

   1 1078342 2