Устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений

Устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

01) 588508

Сава Советскнх

Соцналистнческнх

Респуолнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.06.76 (21) 2374414/18-21 (51) М. Кл, G 01R 27/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 26.01.78

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.317.7.083. .5 (088.8) н открытий (72) Авторы и обрсте1п1я

В. A. Андрианов, В. Г. Шитов, Г. П. Шлыков и В. М. Шляндии

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ

OTH0UJ EH ИЙ СОП РОТИ ВЛ ЕН И Й

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано на предприятиях, выпускающих резисторы, делители и микросхемы.

Известно устройство для определения относительного отклонения измеряемого сопротив. спия от номинального значения образцового сопротивлсния, которое содержит усилитель постоянного тока, компарируемые сопротивления, исто: нпк питания, компепсатор, выполненный в виде усилителя постоянного тока, охвачспного отрицательной обратной связью, и измеритель отношений напряжения. Устройство снабжено двумя парами последовательно соединенных переменного и постоянного сопротивлений, одна пара включена параллельно источнику питания, а другая — параллельно выходу усилителя постоянного тока, при этом подвижные контакты переменных сопротивлений подсоединены первый к одному из входов измерителя отношения напряжений, к выходу компенсатора и к сопротивлению. обратной связи его, а второй — к входу компенсатора (11. Это устройство измеряет погрешность отношения резисторов только при значении отношения, равном единице.

Известен компаратор сопротивлений, содержащий компаратор напряжений на соответствующих узлах компарируемых сопротивлений, каждое из которых включено в свой изолированный токовый контур и одним узлом электрически замкнуто накоротко на соответствующий одноименный узел другого сопротивления, компаратор изолированных токов. При5 чем компаратор изолированных токов выполнен в вндс двух рсзистивных масштабирующих звеньев, включенных в соответствующие токовые контуры, и по крайней мере одного усилителя, выход которого включен в рассечку

10 одного из контуров, а вход — на потенциальные зажимы масштабирующих звеньев. Свободные потенциальные зажимы масштабирующих звеньев присоединены к трехзажимному измерителю выхода, общий зажим которого

15 соединен с одним нз входных зажимов усилителя (2j.

Недостатком известного устройства являстся ограниченная возможность измерения погрешности отношений сопротивлений совокуп20 ности резисторов только по отношению к данному сопротивлению, причем при изменении этого сопротивления чувствительность устройства меняется, что сужает его функциональныс возможности. Кроме того, это устройство

25 содержит два резистивных масштабирующих звена и два источника питания.

С целью расширения функциональных возможностей устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений, содержащее

30 источник опорного напряжения, измеряемые

588508

25 резисторы, основной операционный усилитель, выход которого через резистор обратной связи соединен с входом упомянутого усилителя и ключом, подсоединяемым к задатчику кода и резистивному делителю, а также измеритель выхода, снабжено дополнительным опер ац.iонным усилителем, выход которого связан с резистивным делителем и одним из измеряемых резисторов. Этот резистор подключен к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя и через другой измеряемый резистор к первому полюсу источника опорного напряжения и измерителю выхода, который соединен с выходом основного операционного усилителя, а неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя и второй полюс источника опорного напряжения заземлены. В качестве измеряемого резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, использован больший по номиналу.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для измерения погрешности отношения сопротивлений резисторов, выполненная согласно изобретению.

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, измеряемые резисторы 2 и 3 и операционный усилитель 4, выход которого связан с резистивным делителем 5 и измеряемым резистором 3. Последний, больший по номиналу, подключен к инвертирующему входу усилителя 4 и через измеряемый резистор 2 к первому полюсу источника 1. Неинвертирующий вход усилителя 4 и второй полюс источника 1 заземлены.

Кроме того, устройство содержит задатчик

6 кода, ключ 7, резистор 8 обратной связи, опсрационный усилитель 9 и измеритель 10 выхода, который соединен с выходом усилитсля 9.

Работа устройства обеспечивает относительное измерение погрешности отношения сопротивлений резисторов 2 и 3. Напряжение, снимаемое с выхода усилителя 9, — Кон о где Š— номинальное значение напряжения источника 1;

R2

К, = — — контролируемое отношение;

Ra

/(„, — номинальное значение контролируемого отношения, равное коэффициенту деления, задаваемому задатчиком 6.

На второй вход измерителя 10 поступает номинальное значение напряжения источника 1 и, таким образом, разность напряжений

bU=U — Е=Е " =Е К,.

Ко

Если резистор 2 выбрать образцовым, то разность потенциалов на входе измерителя прямо пропорциональна относительной погрешности резистора 3.

Устройство может быть реализовано на типовых функциональных элементах в интегральном исполнении. Наличие конечного входного сопротивления у измерителя выхода практически не искажает результата измерения в отличие от мостовых схем и прототипа, так как входное сопротивление измерителя выхода служит нагрузкой источнику опорного напряжения, имеющему малое внутреннее сопротивление, и основному операционному усилителю, включенному по схеме преобразователя тока в напряжение, имеющего также низкоомное выходное сопротивление.

Предлагаемое устройство позволяет измерять как относительную погрешность сопротивлений набора резисторов, если один из измеряемых резисторов поставить образцовым, так и относительную погрешность отношений сопротивлений наборов резисторов, что является основным при интегральной технологии.

Формула изобретения

l. Устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений, содержащее источник опорного напряжения, измеряемые резисторы, основной операционный усилитель, выход которого через резистор обратной связи соединен с входом усилителя и ключом, подсоединенным к задатчику кода и резистивному делителю напряжения, а также измеритель выхода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено дополнительным операционным усилителем, выход которого связан с резистивным делителем и одним из измеряемых резисторов, который подключен к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя и через другой измеряемый резистор к первому полюсу источника опорного напряжения и измерителю выхода, который соединен с выходом основного операционного усилителя, а неинвертирующий вход дополнительного операционного усилителя и второй полюс источника опорного напряжения заземлены.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве измеряемого резистора, включенного между выходом и инвертирующим входом дополнительного операционного усилителя, использован больший по номиналу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 411377, кл. G 01R 17/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 346636, кл, G 01R 17/06, 1972.

588508

Составитель В. Скоробогатова

Техред И. Михайлова

Корректор Е. Мохова

Редактор Т. Юрчикова

Подписное

1 ипогра рия, пр. Сапунова, 2

Заказ 3253/15 Изд. ¹ 144 Тираж 1109

1.1IIO Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д, 4/5