[go: up one dir, main page]

RU2495442C1 - Bridge measuring device of parameters of bipoles - Google Patents

Bridge measuring device of parameters of bipoles Download PDF

Info

Publication number
RU2495442C1
RU2495442C1 RU2012107502/28A RU2012107502A RU2495442C1 RU 2495442 C1 RU2495442 C1 RU 2495442C1 RU 2012107502/28 A RU2012107502/28 A RU 2012107502/28A RU 2012107502 A RU2012107502 A RU 2012107502A RU 2495442 C1 RU2495442 C1 RU 2495442C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
terminal
resistor
bridge
bridge circuit
Prior art date
Application number
RU2012107502/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012107502A (en
Inventor
Геннадий Иванович Передельский
Олег Леонидович Овчинников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2012107502/28A priority Critical patent/RU2495442C1/en
Publication of RU2012107502A publication Critical patent/RU2012107502A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2495442C1 publication Critical patent/RU2495442C1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: bridge measuring device of parameters of bipoles includes a generator of a feed complex electric signal, a bridge circuit and a null indicator, which are in-series connected. At that, bridge measuring device of parameters of bipoles includes a bipole with balancing elements, which is included in the bridge circuit, an additional resistor that is connected parallel to the first inductance coil in the first branch of the bridge circuit.
EFFECT: reducing measurement error owing to excluding error components from parasitic capacitances relative to earth of adjustable balancing elements and non-stability of those parasitic capacitances.
1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, автоматике и промэлектронике. В частности, оно позволяет определять параметры четырехэлементных двухполюсников или параметры датчиков с четырехлементной схемой замещения.The invention relates to instrumentation, automation and pro-electronics. In particular, it allows you to determine the parameters of four-element bipolar or sensor parameters with a four-element equivalent circuit.

Известен мостовой измеритель параметров многоэлементных пассивных двухполюсников (А.с. СССР №1247762 G01R 17/10, БИ 1986, №28), содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, четырехплечую мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.Known bridge meter parameters of multi-element passive two-pole (AS USSR No. 1244762 G01R 17/10, BI 1986, No. 28), containing a series-connected pulse generator with voltage change over their duration according to the law of power functions, four-arm bridge circuit and zero -indicator.

Недостатком его является повышение погрешности измерения за счет составляющей погрешности от паразитных емкостей, которые образуют незаземленные регулируемые уравновешивающие элементы относительно «земли». В указанном измерителе, в принципе, невозможно заземлить все регулируемые уравновешивающие элементы, поэтому названные паразитные емкости и соответствующая составляющая погрешности измерения здесь обязательно присутствуют. Значения этих паразитных емкостей сравнительно немалые, т.к. габаритные размеры образцовых регулируемых элементов существенно больше, чем габаритные размеры нерегулируемых образцовых элементов. От нестабильности паразитных емкостей возникает также дополнительная составляющая погрешности, т.к. они существенно изменяются с течением времени (от старения) и особенно сильно с изменением температуры. На незаземленные регулируемые элементы уравновешивания в более сильной степени оказывают вредное влияние электрические помехи и наводки. Кроме того, для уменьшения вредного влияния внешних электромагнитных полей и наводок уравновешивающие элементы нередко экранируют, тогда в случае незаземленности этих элементов возникает вопрос с какой вершиной электрического моста лучше соединять экраны. При этом каждый из имеющихся вариантов соединения экранов не является безупречным. Если же названные элементы заземлены, то очевидно, что экраны следует соединять с землей. В случае регулирования незаземленных уравновешивающих элементов посредством использования электронных ключей и управляющих электрических сигналов с блока управления, возникают дополнительные трудности и необходимость использования развязывающих элементов, например, трансформаторов или оптронных пар. При заземленных уравновешивающих элементах такие трудности отсутствуют. В мостовых устройствах при прочих равных условиях отдают предпочтение мостовым цепям со всеми заземленными регулируемыми элементами уравновешивания.Its disadvantage is the increase in measurement error due to the component error from parasitic capacitances that form ungrounded adjustable balancing elements relative to the "ground". In the indicated meter, in principle, it is impossible to ground all the adjustable balancing elements, therefore the aforementioned stray capacitances and the corresponding component of the measurement error are necessarily present here. The values of these parasitic capacities are relatively considerable, because the overall dimensions of exemplary adjustable elements are significantly larger than the overall dimensions of unregulated exemplary elements. From the instability of parasitic capacities, an additional error component also arises, since they change significantly over time (from aging) and especially strongly with temperature. Non-grounded adjustable balancing elements are more strongly affected by electrical noise and interference. In addition, to reduce the harmful effects of external electromagnetic fields and pickups, the balancing elements are often shielded, then in the event that these elements are not grounded, the question arises of which top of the electric bridge is best to connect the screens. Moreover, each of the available options for connecting screens is not perfect. If these elements are grounded, then it is obvious that the screens should be connected to the ground. In the case of regulation of ungrounded balancing elements by using electronic keys and control electric signals from the control unit, additional difficulties arise and the need to use decoupling elements, for example, transformers or optocoupler pairs. With grounded balancing elements, such difficulties are absent. In bridge devices, ceteris paribus prefer bridge circuits with all grounded adjustable balancing elements.

Известен мостовой измеритель параметров пятиэлементных пассивных двухполюсников (А.с. СССР №1147986 G01R 17/10, БИ 1985, №12), содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.Known bridge meter parameters of the five-element passive two-pole (AS USSR No. 1147986 G01R 17/10, BI 1985, No. 12), containing a series-connected pulse generator with voltage change over their duration according to the law of power functions, a bridge electrical circuit and zero indicator.

Недостатком его является повышение погрешности измерения за счет составляющей погрешности от паразитных емкостей, которые образуют незаземленные регулируемые уравновешивающие элементы относительно «земли».Its disadvantage is the increase in measurement error due to the component error from parasitic capacitances that form ungrounded adjustable balancing elements relative to the "ground".

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является выбранный в качестве прототипа мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников (А.с. СССР №1150555 G01R 17/10, БИ 1985, №14), содержащий последовательно соединенные генератор импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону степенных функций, мостовую электрическую цепь и нуль-индикатор.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed device is a bridge meter of passive two-terminal parameters selected as a prototype (AS USSR No. 1150555 G01R 17/10, BI 1985, No. 14), containing a pulse generator with voltage changing in series the course of their duration according to the law of power functions, a bridge electrical circuit and a zero indicator.

Недостатком его является повышение погрешности измерения за счет составляющей погрешности от паразитных емкостей, которые образуют незаземленные регулируемые уравновешивающие элементы относительно «земли».Its disadvantage is the increase in measurement error due to the component error from parasitic capacitances that form ungrounded adjustable balancing elements relative to the "ground".

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении погрешности измерения за счет исключения составляющих погрешности от паразитных емкостей относительно «земли» регулируемых уравновешивающих элементов и нестабильности этих паразитных емкостей. Названные паразитные емкости отсутствуют потому, что в измерителе используются только заземленные регулируемые уравновешивающие элементы.The problem to which the invention is directed is to reduce the measurement error by eliminating the error components from stray capacitances relative to the “ground” of the adjustable balancing elements and the instability of these stray capacitances. The above parasitic capacitances are absent because the meter uses only grounded, adjustable balancing elements.

Это достигается тем, что в мостовой измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор питающих импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K1t1, K2t2, K3t3 и K4t4, где K1, K2, K3 и K4 - постоянные коэффициенты, a t - текущее время, из коммутатора, из усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора, выход его подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора импульсов относительно «земли», выход блока синхронизации соединен со входом (входом синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также выход его образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов относительно «земли», общая шина генератора импульсов заземлена; первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, в первую из них входят последовательно соединенные одиночный резистор первого плеча отношения моста и двухполюсник с элементами уравновешивания мостовой цепи, свободный вывод одиночного резистора подключен к первому выходу генератора импульсов, свободный вывод двухполюсника с элементами уравновешивания «заземлен», общий вывод его и одиночного резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи, двухполюсник с элементами уравновешивания состоит из параллельно включенных первой индуктивной катушки и цепи из последовательно соединенных первого резистора и второй индуктивной катушки, параллельно которой включен второй резистор, вторая ветвь моста включает в себя последовательно соединенные одиночный резистор второго плеча отношения моста и две клеммы для подключения двухполюсников объекта измерения, свободный вывод одиночного резистора соединен с первым выходом генератора импульсов, одна из клемм для подключения двухполюсников объектов измерения «заземлена», общий вывод другой клеммы и одиночного резистора образует второй вывод выхода мостовой цепи, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из параллельно включенных первой индуктивной катушки и цепи из первого резистора и второй индуктивной катушки, к общему выводу двух индуктивных катушек подключен второй резистор и этот общий вывод соединен с заземленной клеммой для подключения двухполюсников объектов измерения; нуль-индикатор, первый вход которого (дифференциальный вход) соединен с двумя выводами выхода мостовой цепи, второй его вход (вход синхронизации) подключен ко второму выходу генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора «заземлена», введены дополнительный резистор и изменено включение элементов мостовой цепи, дополнительный резистор включен параллельно первой индуктивной катушке первой ветви мостовой цепи, общий вывод первой индуктивной катушки, дополнительного резистора и первого резистора в первой ветви моста соединен с первым выводом выхода мостовой цепи, общий вывод первой индуктивной катушки и первого резистора во второй ветви мостовой цепи соединен с незаземленной клеммой для подключения двухполюсников объектов измерения, свободный вывод второго резистора второй ветви моста соединен с общим выводом имеющихся в этой ветви первого резистора и второй индуктивной катушки.This is achieved by the fact that in the bridge meter of two-terminal parameters, it contains a supply pulse generator, which consists of pulse shapers with voltage changes over their duration according to the law K 1 t 1 , K 2 t 2 , K 3 t 3 and K 4 t 4 , where K 1 , K 2 , K 3 and K 4 are constant coefficients, at is the current time from the switch, from the power amplifier and synchronization unit, the output of each pulse shaper is connected to the corresponding input of the switch, its output is connected to the input of the power amplifier, output which forms the first output of the gene Ator pulses relative to "earth", sync block output is connected to the input (clock input) of each of the pulse, and its output forms a second output (output synchronization) pulse generator relative to "earth", the total pulse generator bus is grounded; the first output of the pulse generator is connected to the input of the four-arm bridge circuit, which consists of two branches connected in parallel, the first of which includes a single resistor of the first shoulder of the bridge relationship and a two-terminal with elements of balancing the bridge circuit, the free output of a single resistor is connected to the first output of the pulse generator , the free output of a two-terminal with balancing elements is “grounded”, the common output of it and a single resistor forms the first output of the bridge circuit output, a two-terminal device with balancing elements consists of a first inductive coil and a circuit composed of a first resistor and a second inductive coil connected in series, a second resistor connected in parallel, the second branch of the bridge includes a single resistor of the second arm of the bridge relationship and two terminals for connecting the two-terminal object measurement, the free output of a single resistor is connected to the first output of the pulse generator, one of the terminals for connecting a two-pole The measurement object is “grounded”, the common terminal of the other terminal and the single resistor forms the second output terminal of the bridge circuit, the two-terminal circuit of the measurement object, in particular, consists of the first inductive coil and the circuit of the first resistor and second inductive coil connected in parallel to the common terminal of two inductive a second resistor is connected to the coils and this common terminal is connected to a grounded terminal for connecting two-terminal measuring objects; a null indicator, the first input of which (differential input) is connected to two outputs of the bridge circuit output, its second input (synchronization input) is connected to the second output of the pulse generator, the common bus of the null indicator is “grounded”, an additional resistor is introduced and the connection of the bridge elements is changed circuit, an additional resistor is connected parallel to the first inductive coil of the first branch of the bridge circuit, the common output of the first inductive coil, additional resistor and the first resistor in the first branch of the bridge is connected to the first with the output of the bridge circuit, the common terminal of the first inductive coil and the first resistor in the second branch of the bridge circuit is connected to an ungrounded terminal for connecting two-terminal measuring objects, the free terminal of the second resistor of the second branch of the bridge is connected to the common terminal of the first resistor and second inductive coil existing in this branch.

Сущность изобретения поясняется чертежом (Фиг.1). Мостовой измеритель параметров двухполюсников содержит генератор питающих импульсов 1, представленный блоками 2-8, который может формировать последовательности линейно изменяющихся, квадратичных, кубичных импульсов, а также импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону четвертой степени. Формирователь импульсов 2 обеспечивает формирование линейно изменяющихся импульсов, изменяющихся по закону K1t1; формирователь импульсов 3 обеспечивает формирование квадратичных импульсов, изменяющихся по закону K2t2; формирователь импульсов 4 обеспечивает формирование кубичных импульсов, изменяющихся по закону K3t3; формирователь импульсов 5 обеспечивает формирование импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону четвертой степени, изменяющихся по закону K4t4, где K1, K2, K3 и K4 - постоянные коэффициенты, a t - текущее время. Коммутатор 6 обеспечивает выбор одного из четырех видов импульсов, формируемых с помощью формирователей импульсов 2-5, и далее сигнал с его выхода подается на вход усилителя мощности 7, с выхода которого усиленный по мощности сигнал поступает на первый выход генератора питающих импульсов 1. С выхода блока синхронизации 8 сигнал синхронизации поступает на входы формирователей импульсов 2-5, а также на второй выход генератора питающих импульсов 1. Генератор 1 имеет два выхода, первый выход относительно земли является выходом питающих сигналов и подключен к первому выводу генераторной диагонали моста, заземленный вывод первого выхода генератора соединен со вторым выводом генераторной диагонали. Второй выход генератора импульсов является выходом синхронизации. В первой ветви мостовой цепи последовательно включены одиночный резистор первого плеча отношения 9 (R9) и двухполюсник с элементами уравновешивания, состоящий из параллельно включенных первой индуктивной катушки 10 (L10) и цепи из последовательно соединенных первого резистора 11 (R11), и второй индуктивной катушки 12 (L12), параллельно которой включен второй резистор 13 (R13), а также параллельно первой индуктивной катушке 10 (L10) включен третий резистор 14 (R14), Во второй ветви мостовой цепи последовательно включены одиночный резистор второго плеча отношения 15 (R15) и двухполюсник объекта измерения, состоящий, в частности, из параллельно включенных первой индуктивной катушки 16 (L16) и цепи из первого резистора 17 (R17) и второй индуктивной катушки 18 (L18), к общему выводу двух индуктивных катушек подключен второй резистор 19 (R19) и этот общий вывод соединен с заземленной клеммой для подключения двухполюсников объектов измерения. Второй вывод резистора 19 (R19) подключен к общему выводу первого резистора 17 (R17) и второй индуктивной катушки 18 (L18). Общий вывод одиночного резистора 9 (R9) первого плеча отношения и одиночного резистора 15 (R15) второго плеча отношения образует первый вывод генераторной диагонали мостовой цепи. Общий вывод двухполюсника с уравновешивающими элементами первой ветви моста и двухполюсника объекта измерения второй ветви моста заземлен и образует второй вывод генераторной диагонали мостовой цепи. В первой ветви мостовой цепи общий вывод одиночного резистора 9 (R9) первого плеча отношения и двухполюсника с уравновешивающими элементами образует первый вывод выхода измерительной диагонали мостовой цепи. Во второй ветви мостовой цепи общий вывод одиночного резистора 15 (R15) второго плеча отношения и двухполюсника объекта измерения образует второй вывод выхода измерительной диагонали мостовой цепи. Первый и второй выводы измерительной диагонали образуют относительно «земли» дифференциальный выход четырехплечей мостовой цепи, который соединен с дифференциальным входом нуль-индикатора 20, общая шина которого заземлена, а второй вход нуль-индикатора 20 - вход синхронизации соединен со вторым выходом генератора 1.The invention is illustrated in the drawing (Figure 1). The bipolar bridge parameter meter contains a supply pulse generator 1, represented by blocks 2-8, which can generate sequences of linearly changing, quadratic, cubic pulses, as well as voltage-changing pulses during their duration according to the law of the fourth degree. The pulse shaper 2 provides the formation of linearly changing pulses, changing according to the law K 1 t 1 ; pulse shaper 3 provides the formation of quadratic pulses, changing according to the law K 2 t 2 ; pulse shaper 4 provides the formation of cubic pulses, changing according to the law K 3 t 3 ; pulse shaper 5 provides the formation of pulses with voltage change over their duration according to the law of the fourth degree, changing according to the law K 4 t 4 , where K 1 , K 2 , K 3 and K 4 are constant coefficients, at is the current time. The switch 6 provides a choice of one of four types of pulses generated using pulse shapers 2-5, and then the signal from its output is fed to the input of a power amplifier 7, from the output of which a power-amplified signal is supplied to the first output of the supply pulse generator 1. From the output synchronization unit 8, the synchronization signal is fed to the inputs of pulse shapers 2-5, as well as to the second output of the supply pulse generator 1. Generator 1 has two outputs, the first output relative to the ground is the output of the supply signals and connected to the first output of the generator diagonal of the bridge, the grounded output of the first output of the generator is connected to the second output of the generator diagonal. The second output of the pulse generator is the synchronization output. In the first branch of the bridge circuit, a single resistor of the first shoulder of the ratio 9 (R9) and a two-terminal with balancing elements, consisting of the first inductive coil 10 (L10) and the circuit of the first resistor 11 (R11) connected in series, and the second inductive coil 12 are connected in series (L12), in parallel with which the second resistor 13 (R13) is connected, and also in parallel with the first inductive coil 10 (L10), the third resistor 14 (R14) is turned on. In the second branch of the bridge circuit, a single resistor of the second arm 15 (R15) and a two-terminal device of the measurement object, consisting, in particular, of a parallel inductance of the first inductive coil 16 (L16) and a circuit of the first resistor 17 (R17) and the second inductive coil 18 (L18), connected to the common terminal of the two inductive coils the second resistor 19 (R19) and this common terminal is connected to a grounded terminal for connecting two-terminal measuring objects. The second terminal of the resistor 19 (R19) is connected to the common terminal of the first resistor 17 (R17) and the second inductive coil 18 (L18). The common terminal of the single resistor 9 (R9) of the first ratio arm and the single resistor 15 (R15) of the second ratio arm forms the first output of the generator diagonal of the bridge circuit. The general output of the two-terminal with balancing elements of the first branch of the bridge and the two-terminal object of the measurement of the second branch of the bridge is grounded and forms the second output of the generator diagonal of the bridge circuit. In the first branch of the bridge circuit, the common output of a single resistor 9 (R9) of the first link arm and a two-terminal with balancing elements forms the first output terminal of the measuring diagonal of the bridge circuit. In the second branch of the bridge circuit, the common terminal of a single resistor 15 (R15) of the second ratio arm and the two-terminal terminal of the measurement object forms the second terminal of the measuring diagonal output of the bridge circuit. The first and second conclusions of the measuring diagonal form relative to the "ground" the differential output of the four-arm bridge circuit, which is connected to the differential input of the zero indicator 20, the common bus of which is grounded, and the second input of the zero indicator 20 - the synchronization input is connected to the second output of the generator 1.

Мостовой измеритель параметров двухполюсников работает следующим образом. В исходном состоянии напряжения на входе и выходе четырехплечей мостовой цепи равны нулю. Подадим на мост с генератора сложного электрического сигнала последовательность линейно изменяющихся импульсов. При воздействии очередного импульса после окончания переходного процесса в ветвях мостовой цепи устанавливаются неизменяющиеся напряжения, разность которых определяет напряжение в измерительной диагонали мостовой цепи (выходное напряжение моста). Оно зависит от значений индуктивностей 10 (L10), 16 (L16) и от значений сопротивлений 9 (R9), 15 (R15). Первое условие равновесия моста -A bridge meter for the parameters of bipolar operates as follows. In the initial state, the voltages at the input and output of the four-arm bridge circuit are zero. We apply a sequence of linearly changing pulses to the bridge from the generator of a complex electric signal. When another pulse is applied after the end of the transition process, unchanging voltages are established in the branches of the bridge circuit, the difference of which determines the voltage in the measuring diagonal of the bridge circuit (bridge output voltage). It depends on the values of inductances 10 (L10), 16 (L16) and on the values of resistances 9 (R9), 15 (R15). The first condition for the equilibrium of the bridge is

L 10 R 15 L 16 R 9 = 0                                                                                            ( 1 )

Figure 00000001
L 10 R fifteen - L 16 R 9 = 0 ( one )
Figure 00000001

Однократной регулировкой значения индуктивности 10 (L10) плоская вершина мпульсного сигнала неравновесия приводится к нулю, тем самым выполняется первое условие равновесия моста (1). Равновесие моста здесь и в дальнейшем отмечается по нуль-индикатору 20 (осциллографу), при этом подача сигнала синхронизации со второго выхода генератора на второй вход нуль-индикатора 20, обеспечивает устойчивость его показаний.By adjusting the inductance value 10 (L10) once, the flat peak of the pulse nonequilibrium signal is reduced to zero, thereby fulfilling the first equilibrium condition of the bridge (1). The equilibrium of the bridge here and hereinafter is indicated by the zero indicator 20 (oscilloscope), while the supply of the synchronization signal from the second output of the generator to the second input of the zero indicator 20 ensures the stability of its readings.

Далее подаем на мост последовательность квадратичных импульсов. При воздействии очередного такого импульса, на выходе моста, после окончания переходного процесса, устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Второе условие равновесия моста -Next, we feed the bridge with a sequence of quadratic pulses. When the next such pulse is applied, at the bridge output, after the end of the transient process, a pulse nonequilibrium signal with a flat top is established. The second condition for the equilibrium of the bridge is

R 11 R 14 R 15 R 9 R 17 ( R 11 + R 14 ) = 0                                                                           ( 2 )

Figure 00000002
R eleven R fourteen R fifteen - R 9 R 17 ( R eleven + R fourteen ) = 0 ( 2 )
Figure 00000002

Выполнить его можно регулировкой сопротивления резистора 14 (R14). Однократной регулировкой значения сопротивления этого резистора приводим плоскую вершину импульсного сигнала неравновесия к нулю, т.е. выполняем второе условие равновесия (2), при этом первое условие (1) не нарушается, т.к. регулируемый здесь параметр 14 (R14) в него не входит.You can perform it by adjusting the resistance of the resistor 14 (R14). By a single adjustment of the resistance value of this resistor, we bring the flat top of the pulse nonequilibrium signal to zero, i.e. we fulfill the second equilibrium condition (2), while the first condition (1) is not violated, because Parameter 14 (R14) adjustable here is not included.

После этого подаем на мост с генератора последовательность кубичных импульсов. При воздействии очередного импульса, после окончания переходного процесса, на выходе моста устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Третье условие равновесия моста -After that, we feed a sequence of cubic pulses to the bridge from the generator. Under the influence of the next pulse, after the end of the transition process, a pulse signal of disequilibrium with a flat top is established at the output of the bridge. The third condition for equilibrium of the bridge is

L 12 R 14 R 15 R 9 [ L 18 ( R 11 + R 14 ) + L 12 R 17 ] = 0                                                                ( 3 )

Figure 00000003
L 12 R fourteen R fifteen - R 9 [ L eighteen ( R eleven + R fourteen ) + L 12 R 17 ] = 0 ( 3 )
Figure 00000003

Однократной регулировкой индуктивности 12 (L12) приводим плоскую вершину импульсного напряжения неравновесия к нулю и выполняем третье условие равновесия (3), при этом первые два условия равновесия (1), (2) не нарушаются, т.к. регулируемый здесь параметр 12 (L12) в них не входит.By adjusting the inductance 12 (L12) once, we bring the flat peak of the impulse voltage of the disequilibrium to zero and fulfill the third equilibrium condition (3), while the first two equilibrium conditions (1), (2) are not violated, because Parameter 12 (L12), adjustable here, is not included in them.

После этого подаем на мост с генератора последовательность импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону четвертой степени. При воздействии очередного импульса, после окончания переходного процесса, на выходе моста устанавливается импульсный сигнал неравновесия с плоской вершиной. Четвертое условие равновесия моста -After that, we feed to the bridge from the generator a sequence of pulses with a voltage change over their duration according to the law of the fourth degree. Under the influence of the next pulse, after the end of the transition process, a pulse signal of disequilibrium with a flat top is established at the output of the bridge. The fourth condition for equilibrium of the bridge is

R 14 R 15 ( R 11 + R 13 ) R 9 ( R 11 + R 13 + R 14 ) ( R 17 + R 19 ) = 0                                              ( 4 )

Figure 00000004
R fourteen R fifteen ( R eleven + R 13 ) - R 9 ( R eleven + R 13 + R fourteen ) ( R 17 + R 19 ) = 0 ( four )
Figure 00000004

Однократной регулировкой сопротивления резистора 13 (R13) приводим плоскую вершину импульсного напряжения неравновесия к нулю и выполняем четвертое условие равновесия (4), при этом первые три условия равновесия (1) - (3) не нарушаются, т.к. регулируемый здесь параметр 13 (R13) в них не входит.By adjusting the resistance of the resistor 13 (R13) once, we bring the flat peak of the impulse voltage of disequilibrium to zero and fulfill the fourth equilibrium condition (4), while the first three equilibrium conditions (1) - (3) are not violated, because parameter 13 (R13) regulated here is not included in them.

Из приведенного вытекает, что мостовая цепь (Фиг.1) обладает свойством раздельного зависимого уравновешивания, и уравновешивание следует проводить в приведенной выше последовательности 10 (L10), 14 (R14), 12 (L12), 13 (R13). Из четырех уравнений [четырех условий равновесия (1) - (4)] берется отсчет искомых четырех параметров: 16 (L16), 17 (R17), 18 (L18), 19 (R19). Значения параметров элементов 9 (R9), 11 (R11), 15 (R15) являются постоянными и известными. Все регулируемые уравновешивающие элементы - 10 (L10), 14 (R14), 12 (L12), 13 (R13) заземлены. Значения их параметров являются известными.From the above it follows that the bridge circuit (Figure 1) has the property of separate dependent balancing, and balancing should be carried out in the above sequence 10 (L10), 14 (R14), 12 (L12), 13 (R13). Of the four equations [four equilibrium conditions (1) - (4)], the required four parameters are counted: 16 (L16), 17 (R17), 18 (L18), 19 (R19). The parameter values of elements 9 (R9), 11 (R11), 15 (R15) are constant and known. All adjustable balancing elements - 10 (L10), 14 (R14), 12 (L12), 13 (R13) are grounded. The values of their parameters are known.

Таким образом, данный мостовой измеритель параметров двухполюсников позволяет реализовать раздельное уравновешивание мостовой цепи при выполнении однократных регулировок значений уравновешивающих параметров, что упрощает и ускоряет проведение измерений. Все регулируемые элементы уравновешивания заземлены, поэтому отсутствуют их паразитные емкости относительно земли.Thus, this bridge meter of the two-terminal parameters allows for the separate balancing of the bridge circuit when performing single adjustments of the values of the balancing parameters, which simplifies and accelerates the measurement. All adjustable balancing elements are grounded, therefore their parasitic capacitances are absent relative to the ground.

Claims (1)

Мостовой измеритель параметров двухполюсников, содержащий генератор питающих импульсов, который состоит из формирователей импульсов с изменением напряжения в течение их длительности по закону K1t1, K2t2, K3t3 и K4t4, где K1, K2, K3 и K4 - постоянные коэффициенты, a t - текущее время, из коммутатора, из усилителя мощности и блока синхронизации, выход каждого формирователя импульсов соединен с соответствующим входом коммутатора, выход его подключен ко входу усилителя мощности, выход которого образует первый выход генератора импульсов относительно «земли», выход блока синхронизации соединен со входом (входом синхронизации) каждого формирователя импульсов, а также выход его образует второй выход (выход синхронизации) генератора импульсов относительно «земли», общая шина генератора импульсов заземлена; первый выход генератора импульсов подключен ко входу четырехплечей мостовой цепи, которая состоит из двух параллельно включенных ветвей, в первую из них входят последовательно соединенные одиночный резистор первого плеча отношения моста и двухполюсник с элементами уравновешивания мостовой цепи, свободный вывод одиночного резистора подключен к первому выходу генератора импульсов, свободный вывод двухполюсника с элементами уравновешивания «заземлен», общий вывод его и одиночного резистора образует первый вывод выхода мостовой цепи, двухполюсник с элементами уравновешивания состоит из параллельно включенных первой индуктивной катушки и цепи из последовательно соединенных первого резистора и второй индуктивной катушки, параллельно которой включен второй резистор, вторая ветвь моста включает в себя последовательно соединенные одиночный резистор второго плеча отношения моста и две клеммы для подключения двухполюсников объектов измерения, свободный вывод одиночного резистора соединен с первым выходом генератора импульсов, одна из клемм для подключения двухполюсников объектов измерения «заземлена», общий вывод другой клеммы и одиночного резистора образует второй вывод выхода мостовой цепи, двухполюсник объекта измерения, в частности, состоит из параллельно включенных первой индуктивной катушки и цепи из первого резистора и второй индуктивной катушки, к общему выводу двух индуктивных катушек подключен второй резистор и этот общий вывод соединен с заземленной клеммой для подключения двухполюсников объектов измерения; нуль-индикатор, первый вход которого (дифференциальный вход) соединен с двумя выводами выхода мостовой цепи, второй его вход (вход синхронизации) подключен ко второму выходу генератора импульсов, общая шина нуль-индикатора «заземлена», отличающийся тем, что введен дополнительный резистор и изменено включение элементов мостовой цепи, дополнительный резистор включен параллельно первой индуктивной катушке первой ветви мостовой цепи, общий вывод первой индуктивной катушки, дополнительного резистора и первого резистора в первой ветви моста соединен с первым выводом выхода мостовой цепи, общий вывод первой индуктивной катушки и первого резистора во второй ветви мостовой цепи соединен с незаземленной клеммой для подключения двухполюсников объектов измерения, свободный вывод второго резистора второй ветви моста соединен с общим выводом имеющихся в этой ветви первого резистора и второй индуктивной катушки. A bipolar parameter meter containing a supply pulse generator, which consists of pulse shapers with voltage changes over their duration according to the law K 1 t 1 , K 2 t 2 , K 3 t 3 and K 4 t 4 , where K 1 , K 2 , K 3 and K 4 are constant coefficients, at is the current time from the switch, from the power amplifier and synchronization unit, the output of each pulse shaper is connected to the corresponding input of the switch, its output is connected to the input of the power amplifier, the output of which forms the first output of the pulse generator relate no "lands", sync block output is connected to the input (clock input) of each of the pulse, and its output forms a second output (output synchronization) pulse generator relative to "earth", the common bus of the pulse generator is grounded; the first output of the pulse generator is connected to the input of the four-arm bridge circuit, which consists of two branches connected in parallel, the first of which includes a single resistor of the first shoulder of the bridge relationship and a two-terminal with elements of balancing the bridge circuit, the free output of a single resistor is connected to the first output of the pulse generator , the free output of a two-terminal with balancing elements is “grounded”, the common output of it and a single resistor forms the first output of the bridge circuit output, a two-terminal device with balancing elements consists of a first inductive coil and a circuit composed of a first resistor and a second inductive coil connected in series, a second resistor connected in parallel, the second branch of the bridge includes a single resistor of the second arm of the bridge relationship and two terminals for connecting two-terminal objects measurement, the free output of a single resistor is connected to the first output of the pulse generator, one of the terminals for connecting a two-pole of the measurement objects is “grounded”, the common terminal of the other terminal and the single resistor forms the second output terminal of the bridge circuit, the two-terminal network of the measurement object, in particular, consists of the first inductive coil and the circuit of the first resistor and second inductive coil connected in parallel to the common terminal of two inductive a second resistor is connected to the coils and this common terminal is connected to a grounded terminal for connecting two-terminal measuring objects; a null indicator, the first input of which (differential input) is connected to two outputs of the bridge circuit output, its second input (synchronization input) is connected to the second output of the pulse generator, the common bus of the null indicator is “grounded”, characterized in that an additional resistor is introduced and the inclusion of bridge circuit elements is changed, an additional resistor is connected in parallel with the first inductive coil of the first branch of the bridge circuit, the common output of the first inductive coil, an additional resistor and the first resistor in the first branch of the bridge a is connected to the first output terminal of the bridge circuit, the common terminal of the first inductive coil and the first resistor in the second branch of the bridge circuit is connected to an ungrounded terminal for connecting two-terminal objects of measurement, the free terminal of the second resistor of the second branch of the bridge is connected to the common terminal of the first resistor available in this branch and second inductive coil.
RU2012107502/28A 2012-02-28 2012-02-28 Bridge measuring device of parameters of bipoles RU2495442C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107502/28A RU2495442C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Bridge measuring device of parameters of bipoles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012107502/28A RU2495442C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Bridge measuring device of parameters of bipoles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012107502A RU2012107502A (en) 2013-09-10
RU2495442C1 true RU2495442C1 (en) 2013-10-10

Family

ID=49164492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012107502/28A RU2495442C1 (en) 2012-02-28 2012-02-28 Bridge measuring device of parameters of bipoles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2495442C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697893C2 (en) * 2017-10-24 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge meter of bipole parameters

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1147986A1 (en) * 1983-04-27 1985-03-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of five-element passive two-terminal network parameters
SU1150555A1 (en) * 1983-07-19 1985-04-15 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of passive two-terminal network parameters
SU1213421A1 (en) * 1984-07-03 1986-02-23 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge parameter meter of multielement passive two-terminal networks
SU1247762A1 (en) * 1984-12-26 1986-07-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of parameters of multicomponent passive two-terminal networks
RU2105315C1 (en) * 1993-06-23 1998-02-20 Курский Политехнический Институт Bridge-type meter of parameters of three-element passive one-ports

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1147986A1 (en) * 1983-04-27 1985-03-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of five-element passive two-terminal network parameters
SU1150555A1 (en) * 1983-07-19 1985-04-15 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge-type meter of passive two-terminal network parameters
SU1213421A1 (en) * 1984-07-03 1986-02-23 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge parameter meter of multielement passive two-terminal networks
SU1247762A1 (en) * 1984-12-26 1986-07-30 Научно-Исследовательский Институт Автоматики И Электромеханики При Томском Институте Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники Bridge meter of parameters of multicomponent passive two-terminal networks
RU2105315C1 (en) * 1993-06-23 1998-02-20 Курский Политехнический Институт Bridge-type meter of parameters of three-element passive one-ports

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697893C2 (en) * 2017-10-24 2019-08-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Bridge meter of bipole parameters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012107502A (en) 2013-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2399918C1 (en) Bridge circuit for measuring parametres of passive two-terminal devices
RU2499997C2 (en) Bridge meter of parameters of dipoles
RU2447452C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2495442C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2461010C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2471197C2 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal devices
RU2473918C1 (en) Bridge metre of dipoles parameters
RU2461013C1 (en) Bridge circuit for measuring parameters of two-terminal devices
RU2532695C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2501025C1 (en) Bridge meter of parameters of n-element dipoles
RU2631540C1 (en) Bridge meter of n-element two-pole parameters
RU2541423C1 (en) Bridge meter of parameters of dipoles
RU2376608C1 (en) Bridge metre of parametres of two-terminal devices
RU2602997C1 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits
RU2629653C1 (en) Bridge meter of two-terminal network parameters
RU2523763C1 (en) N-terminal device parameter bridge meter
RU2538946C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2511673C2 (en) Bridge measuring instrument of parameters of dipoles
RU2598977C1 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits
RU2527658C1 (en) Bridge meter of dipole parameters
RU2569043C2 (en) Bridge meter of two-terminal circuit parameters
RU2532604C1 (en) Bridge measuring device of parameters of bipoles
RU2525717C1 (en) Bridge meter of bipoles parameters
RU2591877C2 (en) Bridge measuring device for measuring parameters of two-terminal circuits
RU2475764C1 (en) Bridge meter of bipoles parameters

Legal Events

Date Code Title Description
TC4A Altering the group of invention authors

Effective date: 20131118

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140301