Введение к работе
'-"*/
bprs'g;,ДУтуадьность темы. Измерители параметров пассивных комплекс-"шгЧялгаш плфоко применяются для контроля параметров изделий электротехнической и радиоэлектронной промышленности, при проведении научных исследований, создании автоматизированных измзри-телышх систем и систем управления технологическими процессами .
Передовые позиции соеотской науки и техники в развитии средств измерении параметров комплексных сопротивлений достигнуты благодаря работам К.Б.Карандеева, А.Д.Нестеренко, Ф.Б.Гриневича, А.Л.Грохольского, В.Ю.Кнеллера, А.М.Мелих-Шахназароаа, М.П.Цапел-ко, Б.И.Швецкого, Г.А.Штамбергэра, М.А.Гаврилюка, К.Н.Соболевского, Е.П.Соголовского, В.М.Шляндкна, И.Л.Шайна, С.Л.Эпштейяа и руководимых ими коллективов.
Значительные результаты получены в этой области приборостроения и известными зарубежными учеными КалЕертом, Милдуотером, Катковским, Кларком и многими другими.
Наиболее точила среди отечественных приборов являются цифровые экстремальные мосты переменного тока (ЦЗ?Л), основы построения которых разработаны О.Б.Гриневичем.
Их повышенная точность и чувствительность обусловлена воз-моггюстыэ использования в системе уравновешивания высокодобротных избирательных усилителей, подавляюща содержащиеся в выходном сигнале мостовой измерительной цепи ПОМ9ХИ.
Дальнейшее совершенствование ЦЭМ в направлении повышения точности иьмэрения, разрешающей .способности, расиирения диапазона измеряемых вел.чш и рабощк частот, расігіренля функциональных возможностей обуславливает необходимость повышения эффективности подавления действующи в ЦЭМ помех с сохранением и даяо возрастанием их быстродействия.
Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование возможностей повышения устойчивости ЦЭМ к совместному воздействию недэтермлнкровэнных и квэзи- детерминированных помех по-лигормонического, гсшульсного и пумового характера и создание на основе результатов исследования прецизионных ЦЭМ с повышенными метрологическими и диншянескимя характеристикам!, пригодных для промышленного применешія и серийного производства.
Для достижения поставленной целя необходимо решить следующие
задачи:
- исследовать особенности ЦЭМ как источника и объекта во?-
действия помех, оценить влияние помех нз процесс уравновешивания и эффективность применяемых в ЦЭМ методов борьбы с ними;
разработать критерии оценки помехоустойчивости ЦЭМ и отдельных его блоков, .участвующих в помехоподзЕлении, позволяювдо сравнивать эффективность подавления помех различными средствам: и методами;
npoLecTK аналіз известных из радиотехники и измерительной техники методов борьбы с периодическими, импульсными к шумовыми помехами, исследовать возможности применения этих методов для по-Есйіекия помехоустойчивости ЦЭМ;
исследовать зависимость уровня помех на выходе мостовой измерительной цепи от соответствия кипедакских характеристик объекта измерения, мостовой измерительной цепи, усилителя сигнала неравновесия, оптимальным согласованием этих характеристик добиться мінімального уровня помех на выходе І.МЦ;
разработать структуры тракта Енделе.іия амплитуды сигнала неравновесия, устойчивые к воздействию гармонических, иудульсних и сумових помех;
разработать новые метода параметрической модуляции и соответствующие км способы уравновешивания для повышения помехоустойчивости ШМ;
создать и экспериментально проверить ЦЭМ с повышенной помехо устойчивостью, улучшенными динамическими характеристикам! и функциональным;! возможностями на основе проведенных теоретических исследований, выполнить работы по их подготовке к серийному внедрению.
Метода исследований. Теоретические исследования в работе проведены с использованием элементов дифференциального исчисления, теории электрических цепей и сигналов, теории функций комплексных переменных, теоретических основ информационно-измерительной техники. Результаты исследований проЕерялісь экспериментальными методами на действующих макетах и.образцах приборов. Автор защищает следующие положения:
полное устранение влияния высших гармоник сигнала неравновесия достигается адаптацией модели измерительной цепи к модели объекта измерения и bscoeum усреднением в процессе амплитудного детектирования сигнала неравновесия;
одностороняя многошаговая четырехточечная модуляция позволяет значительно повысить устойчивость ЦЭМ к шумам за счет уве-
-
їгрзді.о-екшз оценки пстедсусто^квосгл ІїЗМ її отдельных его Слсксз позволяат проектировать оптимальні;!! по сеотгу. мзтрологіїчос-к'/лл :г. дісі2:."'.".еск^<. характер:*.сттд:ау. тракт ьздєлзкїя а:ягоіїудц сигнала нэракювескя, срав:т:шать пс.'.зісоусто.'ічіїзость различит: вщоз приборов для измерения параметров комплексних сопрокгвленлЛ;
продт.ог::оин;о способи односторонней глюгопаговой параметрической модуляції іі екстрзгюллцнокіюго уравповс^ізантія. основанного на оценке пр::ра:.;оюія квадрата амплитуды сигнала неравновесия позволяют одновременно повисить в 3 - 5 раз помехоустойчивость к шумам її быстродействие ЦЗМ;
разрпСотань'е структури тракта вздолзішя ?мплктудн сигнале
- б -
пумам и быстродействие ЦЭМ;
разработанные структуры тракта выделения амплитуды сигнала неравновесия с весовыми усреднителями позволяют создавать прецизионные ЦЭМ, измеряющие с погрешностью до 10 - 10 параметры комплексных сопротивлений в широком диапазоне частот при любых параметрах объекта измерения, в том числе в частотно зависимых схемах при тангенсе угла потерь, большем 1;
разработанные способы подавления імпульсних помех позволяют создавать прецизионные микропроцессорные ЦЭМ, в которых мощные микропроцессорные помехи практически полностью подавляются путем управления микропроцессором по ожиданию или по прерываниям.
Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при создании:
- серийно выпускаемых Киевским арендным предприятием
"Росток" микропроцессорных многофункциональных мостах переменного
тока Р5083 , Р5084 И измерителе НІС Р5030;измерителя угловых перемещений "Емкосин - 4У" Д.ЛЯ гониометра- спектрометра ГС-2Ц. подготавливаемого к серийному выпуску на Киевском ГО "Завод "Арсенал";
в измерителе параметров сверхбольших емкостей ПИЭ.КДА-0.2, внедренного в серийное производство на заводе "Измеритель" г. Черновцы.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на всесоюзной конференции "ИИС-87" (г. Ташкент), пяти республиканских конференциях:
"Структурные методы повышения точности, чувствительности и быстродействия измерительных устройств", (г.Умань, 1975г.), "Структурные методы повышения точности, чувствительности и быстродействия измерительных устройств и систем" (г.Киев, 1981г.), "Структурные метода повышения точности, чувствительности и быстродействия измерительных приборов и систем" (г. Киев, 1985), "Метрологическое обеспечение ИИС и АСУ ТП" (г. Львов, 1988 г.)", Устройства преобразования информации для контроля и управления в энергетике" (Харьков, 1988 г.)
Публикации, пь томе диссертационной работы опубликовано 25 печатных работ, в том числе 10 авгорских свидетельств СССР на изобретения.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения,
Похожие диссертации на Повышение помехоустойчивости цифровых экстремальных мостов переменного тока
