Измеритель относительного изменения сопротивления

Измеритель относительного изменения сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при определении физикомеханических свойств прогнозирования работоспособности металлов и сплавов, испытьшающих действие физических полей и/или контролируемых сред. Цель изобретения - расширение диапазона номинальных значений сопротивлений исследуемого образца в сторону малых значений и повышение чувствительности - достигается за счет исключения набора образцовых мер сопротивления. Для этогб в устройство дополнительно введены масштабные преобразователи 8, 9 и 14 напряжения, переменньй резистор 4, компаратор 10 и ключи 11 и 15. Кроме того, устройство содержит источник 1 переменного тока, исследуемый образец 2, масштабный преобразователь 3 тока, реохорд 5, резисторы 6 и 7, образующие делитель напряжения , усилитель 12, двигатель 13. 1 ил. (Л с со о оэ сд сю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) 3 А1 (51)4 С 01 R 17 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3914183/24-21 (22) 24.06.85 (46) 30.04.87, Бюл. У 16 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР (72) И.В.Кондратенков, M.È.Øåâ÷óê, В.С.Старко и О.Н.Вознычак (53) 621. 317. 331 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 842628, кл. G 01 R 27/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N- 353211, кл, G 01 R 27/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 347138, кл. В 23 К 11/24. 1968. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при определении физикомеханических свойств прогнозирования работоспособности металлов и сплавов, испытывающих действие физических полей и/или контролируемых сред. Цель изобретения — расширение диапазона номинальных значений сопротивлений исследуемого образца в сторону малых значений и повышение чувствительности — достигается за счет исключения набора образцовых мер сопротивления.

Для этогб в устройство дополнительно введены масштабные преобразователи 8, 9 и 14 напряжения, переменный резистор 4, компаратор 10 и ключи 11 и 15.

Кроме того, устройство содержит источник 1 переменного тока, исследуемый образец 2, масштабный преобразо- ® ватель 3 тока, реохорд 5, резисторы

6 и 7, образующие делитель напряжения, усилитель 12, двигатель 13. 1ил.

13073

Изобретение относится к эпектроиэмерительной технике и может быть использовано при определении физико-ме. ханических свойств и прогнозировании работоспособности металлов и сплавов, испытывающих действие физических нолей и (или) контролируемых сред.

Цель изобретения — расширение диапазона номинальных значений сопротивлений исследуемого образца в сторону 10 малых значений и повышение чувствительности путем исключения набора образцовых мер сопротивления.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства, Измеритель относительного изменения сопротивления содержит. источник 1 переменного тока и последовательно соединенные с его выходом исследуемый образец 2 и масштабный преобразова- 20 тель 3 тока, выход которого подключен к диагонали моста, состоящего из переменного резистора 4, реохорда 5 и образующих делитель напряжения резисторов 6 и 7. Два масштабных преобразователя 8 и 9 напряжения, входы которых соответственно соединены с потенциальными выводами резистора 7 и исследуемого образца 2, а выходы — с входами компаратора 10, предназначены 30 для установки предела измерения относительного изменения сопротивления и, соответственно, автоматического уравновешивания напряжения на втором вхо де компаратора 10 и запоминания коэф- 35 фициента передачи "m" в момент срабатывания ключа 11, принимаемого за начало исследования. Ключ Il включен между выходом компаратора 10 и управляющим входом масштабного преобразо- 40 вателя 9.

53 2 тора 10 при изменении установки предела измерения относительного изменения сопротивления. Выводы ключа 15 соединены соответственно с входом и выходом масштабного преобразователя 14.

Устройство работает следующим образом.

Проходящий от источника 1 переменного тока через исследуемый образец

2 и вход масштабного преобразователя

3 тока одинаковый и нормированный по плотности ток Is„ вызывает на потенциальных зажимах 16 и 17 образца 2 и выходах 18 и 19 преобразователя 3 соответствующие падения напряжения:

16-г7 Вх 16-17 ю (1)

Ц В- Т 1 1В- (2)

Одна часть напряжения !1, „, снимаемаЯ с РезистоРа 7 (Б, ), поступает через преобразователь 8 на первый вход компаратора 10 (Б„=п. U

3, 8, 9 соответственно;

R, — сопротивление нагрузки преобразователя 3.

На время подачи импульса .Г, вызывающего замыкание ключа 11, выход .компаратора 10 соединяется с управляющим входом преобразователя 9 и изменяет коэффициент его передачи m так, что напряжения на обоих входах компаратора 10 становятся равными

U„=U или n ° Uzo, =m U<6„. (3)

Снимаемая с резистора 7 часть напряжения может быть представлена в виде

Усилитель 12 вместе с подключенным к его выходу двигателем 13 предназначен для компенсации пропорциональной выбранному пределу измерения разности напряжений, появляющейся íà его входах, соединенных с выходом масштабного преобразователя 9, вторым входом компаратора l0 и движком реохорда 5 при относительном изменении сопротивления исследуемого образца 2. Третий масштабный преобразователь 14 напряжения масштабно связан с преобразователем 8, включен между выходом масштабного преобразователя 9 и вторыми входами компаратора 10 и усилителя

12 и предназначен для удержания равенства напряжений на входах компара1

"го-ig-П U1В -В 1+А (4) 45 где А=Цго „ /U „„ — фиксированное отношение падений напряжений на резисторах 6 и 7 соответственно, Подставляя (1,2,4) в (3) получим значение начального сопротивления исследуемого образца 2

Ro= ° и k.Rg ° -19 (5)

m (1+А)

Из (5) следует, что результат из55 мерения Ro в пределах работоспособности преобразователя 3 не зависит от изменения протекающего через образец

2 нормированного тока, а введение в измеритель масштабных преобразовате1307353 4

П=А/и — предел измерения относительного изменения сопротивления

1 значение которого определяется уставкой коэффициента передачи и масштабного преобразователя 8 и изменяется в пределах лей 8 и 9 компаратора 10 и ключа 11 позволяет уменьшить нижний порог начального сопротивления образца 2 в m . (1+А)),чсскс

С = -- — — — — — — раз (6) 5 э пмин

С момента окончания действия импульса «П, принимаемого за начало

:.исследования образца 2, ключ 11 размыкается и установленное к этому вре-10 мени значение коэффициента передачи

m преобразователя 9 фиксируется и запоминается.

Пмсскс и мсс кс (13) мссм п мин

Такое решение позволило исключить применение набора образцовых мер соп- 15 ротивления и обусловленную их нестабильностью погрешность измерения, что привело к увеличению точности и функциональной гибкости измерителя.

Другая часть напряжения U1g-, па-20 дающая на реохорде 5 с помощью резистора 4, предварительно устанавливается так, чтобы

U

П „„ » U>, « — падение напряжения на части реохорда 5.

Начиная с момента фиксации m измене30 ние падения напряжения на исследуемом образце, вызванное изменением его сопротивления, компенсируется реохордом 5 16- л m U zo-2В (8) 35 гДе U2o 2В напряжение ВЫХОДа Измерительной диагонали моста.

Выразив напряжение через ток и сопротивление

А P

ВХ Â-19 1+А 1рр ВХ 4617 найдем (10) kR

1<-17 m(1+A) 100 и.измеренное значение относительного изменения сопротивления исследуемого образца 2

JR<6-è А P (11)

Ro и 100 (12)

55 движка

"21" по

+ 100 деили

QR(6-с

--- †--=П вЂ вЂ, К, 100 где P — перемещение делений реохорда 5 от точки шкале, разбитой на ле нии;

Включение между выходом преобразователя 9 и вторыми входами компарато-. ра 10 и усилителя 12 преобразователя

14, коэффициент передачи которого так же равен и и масштабно связан с преобразователем 8, позволяет удержать начальное значени диапазона измерения при любой уставке его конечного. значения.

Таким образом, предлагаемый измеритель точнее, имеет значительно большие функциональные возможности, на несколько порядков больший диапазон измерения и на несколько порядков меньший нижний порог начального сопротивления исследуемого образца. Применение его в научных исследованиях в

3 — 3,5 раза повышает производительность и улучшает условия труда.

Формула изобретения

Измеритель относительного изменения сопротивления, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока, зажимы для подключения исследуемого образца и масштабный преобразователь тока, первый выход которого соединен с первым входом реэисторного делителя, состоящего иэ двух резисторов, а второй выход — с вторым входом резисторного делителя и с первым выводом реохорда, вывод движка которого соединен с первым входом усилителя, выход которого соединен с управляющим входом двигателя, ось которого кинематически соединена с движком реохорда, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения диапазона номинальных значений сопротивления исследуемого образца в сторону малых значений и повышения чувствительности за счет исключения набора образцовых мер сопротивления, в него введены переменный резистор, три масштабных преобразователя, компаратор и два ключа, при этом первый вывод первого ключа соединен с вторым

Составитель В. Семенчук

Техред А.Кравчук Корректор A.Çèìîêoñîâ редактор С.Лисина

Заказ 1627/44 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1307353 6 входом усилителя, с первым входом ком- образователя, второй вход которого паратора и первым выходом первого соединен с первым выходом масштабного масштабного преобразователя, вход ко- преобразователя тока и с первым вывоторого соединен с вторым выводом пер- дом переменного резистора, второй вывого ключа и с выходом второго масш- 5 вод которого соединен с вторым вывотабного преобразователя, первый вход дом реохорда, выход третьего масштабкоторого соединен с первым зажимом, ного преобразователя соединен с вторым а второй — с вторым зажимом для под- входом компаратора, выход которого ключения исследуемого образца, выход через второй ключ соединен с управлярезисторного делителя соединен с пер- 10 ющим входом второго масштабного превым входом третьего масштабного пре- образователя.