Зинин М.М., кандидат технических наук, доцент Уфимского института путей сообщения - филиал Самарского государственного университета путей сообщения
К СИНТЕЗУ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ МОСТОВЫХ ЦЕПЕЙ
Предложено при синтезе мостовых цепей использовать отрицательные R,L,C параметры. Рассмотрен синтез двухплечих мостов, предназначенных для измерения параметров R,L,C двухполюсников методом Кауэра.
Ключевые слова: мостовые цепи, синтез, произвольные двухполюсники.
TO THE SYNTHESIS OF ELECTRICAL BRIDGE CIRCUITS
To the question of synthesis of electric measurement's bridges.
The method of synthesis of electric measurement's bridges, is proposed.
Keywords: bridge, synthesis, two-poles.
Известно использование методов синтеза электрических цепей для синтеза электроизмерительных мостов [1]. Трудностью синтеза мостов в данном случае, является то, что известные методы синтеза применяют к входным и передаточным функциям, коэффициенты которых представлены в численной форме [2].
Покажем на примере разложения в цепную дробь, что данные методы синтеза можно использовать в буквенной форме, для синтеза электроизмерительных мостов, если допустить применение отрицательных R,L,C элементов (или, в общем случае комплексных).
Рассмотрим двухплечую схему уравновешивания токов [3] (рис.1). Здесь Е(р) - изображение по Лапласу ЭДС,
zx (р) - операторное сопротивление объекта измерения, являющегося многоэлементным
двухполюсником, z0 (р) - операторное сопротивление регулируемого двухполюсника,
НИ - нуль - индикатор.
Z*(P)
Z„(P)
Е(Р)С)
С) Е(Р)
Рис. 1. Схема уравновешивания токов.
Считаем, что 2Х (р) задано. По 2Х (р) находим г0(р), используя в данном случае, разложение в цепную дробь. В качестве примера, рассмотрим двухполюсник, схема которого изображена на рис.2. Очевидно, что операторное сопротивление данного двухполюсника (объекта измерения) задается формулой
г (р) = р2АЯС2Я + Р(кя + Ая2) + яя ЛР) р2цс2я + р(А + яяС2) + Я '
где Я,Я2,Ьх,С2 - параметры объекта измерения.
Используем новые обозначения
(Р) =
а2 Р + а1 Р + а0 = Н
р2 + й1 р + йо
Ь2 р2 + Ь р + Ь0 р2 + / р + /
Раскладываем (р) в цепную дробь, для чего делим числитель на знаменатель.
—1_1-
Ч
Рис. 2. Схема замещения объекта измерения В результате деления получили значения элементов цепной схемы (рис.3)
1 1 = Н(< - /)- 1
Я = Н, с =
с
1
Нй, - /1
1
й - / ' (/1 - )
Н й - г - £0(й1 -/У
и0 У о
я5 = Н—
5 /
0
й - /1
йо - £о -
й - /1
/о(й1 - /1)
/1 -
йо- УО
й - /1
Очевидно, все элементы, кроме Я1 могут принимать положительные и отрицательные значения. Реализация мер, которые могут принимать положительные и отрицательные значения, не вызывает принципиальных трудностей [4]. Цепная схема устойчива, поскольку она
ЧУ ЧУ ЧУ 1 Т" ЧУ
является реализацией положительной вещественной функции. Уравновешивание данной мостовой цепи может быть осуществлено известными методами, например, описанными в [5].
Что касается измеримости объекта измерения, то измеряются все параметры, которые могут быть измерены, в частности все Я,Ь,С параметры.
Рис. 3. Цепная схема
Очевидно, что вид регулируемого двухполюсника, определяется видом входной функции объекта измерения. Таким образом с использованием отрицательных Я,Ь,С элементов могут быть построены универсальные мосты, предназначенные для измерения параметров многоэлементных двухполюсников с частотнонезависимым состоянием равновесия.
Поскольку синтез четырехполюсников сводится к синтезу двухполюсников, то полученные результаты относятся также, к мостам, состоящим из четырехполюсных преобразователей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зинин М.М. Метод синтеза нулевых линейных цепей//Метрология. - 2004. - № 8.
2. Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей. - М.: Связь, 1970.
3. КольцовА.А. Электрические схемы уравновешивания. - М.: Энергия, 1976.
4. Синтез активных ЯС - цепей / Под ред. А.А. Ланне. - М.: Связь, 1975.
5. Передельский Г.И. Мостовые цепи с импульсным питанием. - М.: Энергоатомиздат, 1988.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.