Цифровой омметр

Цифровой омметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

— н г; ус

® )астм те нич ск.., 6 Фаяот са МЬА

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соиех Советских

Социалистических

Респубпнк (11) 597987 (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаЯвлено 18,0676 (21) 2372385/18-21 (И) М. Кл.

Ст 01 Ц 27/00 с присоединением заявки,р)е (23) Приоритет банер))еретеенннн невнтет

6ееете Мннеетрае ((CF не ))еле)) неееретенне н етнрытне (43) Опубликовано 15.03.78 )оллетень Рй 10 (53) УДК 621.317.3 (088,8) (45) Дата опубликования описания 170278 (72) /авторы изобретения

A.И. Беспалов и М.И. Тютюник

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе

Pl) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ОИМЕТР

Изобретение относится.к области электроиэмерительной техники и может быть использовано в устройствах измерения абсолютных значений сопротивлений, отклонений значений сопротивлений от первоначального значения, и, следовательно, для преобразования сигналов с датчиков сопротивления в цифровой вид.

Известен цифровой омметр, содержатций нуль-орган, декадный делитель напряжения, схему управления, счетное устройство, коммутатор)1). При измерении малых сопротивлений или незначительных приращений, сопротивлений, например при измерении .температуры при помощи терморезисторов, такой омметр имеет сравнительно невысокую точность, что связано, в основном, с наличием остаточных параметров ключевых схем (значительное сопротивление ключей в открытом состоянии, остаточные ЭДС, термо-ЭДС) и значительным изменением их во времени, связанным со старением элементов, изменением температуры и напряжений питания и т.д. Указанные свойства наиболее проявляются у бесконтактных коммутаторов, обладающих наибольшей надежностью и быстродействием. Приме2 кение электромеханических ключей (реле, герконов, шаговых искателей) значительно увеличивает время измерения и, к тому же, из-за наличия хотя и

5 незначительных остаточных параметров в открытом состоянии не позволяет создать приборы высокой точности для измерения малых сопротивлений.

Известен также цифровой мост no)0 стоянного тока, содержащий мостовую измерительную цепь, плечо сравнения которой представляет собой магазин .проводимостей с транзистбрными ключами, имеющими общую точку с верши)8 ной диагонали питания, источник напряжения питания мостовой цепи, нуль-орган и вспомогательные транзисторные ключи) вспомогательные ключи включены через дополнительные реэиЯО .сторы в цепи управления основных ключей; общая точка вспомогательных ключей через резистор и дополнительный источник напряжения подсоединена к вершине мостовой измерительной

25 цепи (2 ..

Это устройство позволяет существенно уменьШить .влияние остаточных параметров ключей, но не устраняет его полностью, так как напряжение

З0 коллектор-эмиттер основных ключей за597987 из устройств замкнут только один контакт.

На выходе цепочки Резисторов 1, 2, 3 образуется падение напряжения, 8

Равное н1 ((Фх Рз "э э) т

U -J(7 +zr V. н9Vд1 ц 1-1), - О., висит от целого ряда факторов, как то: напряжения питания источников напряжения, величины резисторов в цепях базы, харак еристик транзисторов.

Любое изменение хотя бы одного из названных параметров во времени

Э (старение элементов) или по температуре неизбежно ведет к влиянию остаточных параметров ключей на точность измерения. Это не только увеличивает погрешность измерения сопротивлений, <0 но и делает устройство непригодным для измерения малых сопротивлений без предварительной его настройки перед каждым измерением, что достаточна трудоемко. Кроме того, устройство содержит удвоенное количество (па сравнению с коммутируемыми резисторами плеча сравнения) ключевых элементов и два дополнительных источника напряжения, т.е. является слож- ® ным.

С целью повышения точности измерения цифровой омметр, содержащий нульорган, связанный с блоком управления, четыре декады образцовых резисторов, 25 измеряемый резистор, источник- тока и два коммутатора, снабжен дополнительным образцовым резистором, один вывод первой декады образцовых резисторов через последовательно соединен- 30 ные измеряемый резистор и вторую образцовую декаду подключен к одному входу нуль-органа, один вывод третьей образцовой декады через последовательно соединенные дополнительный образца-88 вый резистор и четвертую образЦовую декаду подключен к другому входу нульоргана, причем, два первых источника тока подключены к соответствующим входам первого коммутатора, третий и 4О четвертый выходы связаны с соответствующими входами второго коммутатора, а дРугие выводы первой и третьей образцовых декад соединены между собой.

На чертеже представлена схема цифрового омметра. Измеряемый резистор 1

46 включен последовательно с двумя декадами образцовых резисторов 2 и 3. Пй танке.указанных элементов осуществля ется от источника постоянного тока 4 (источника равных токов) через замкну- О тые контакты коммутатора 5. ОбраэцовЫй резистор 8 включен последовательно с двумя декадами образцовых резисторов 7 и 8. Питание этих элементов осу ществляется также от источника 4

56 (вторым током источника равных токов.) через замкнутые контакты коммутатора 9. Свободные выводы резисторов 2 и 7 соединяются с двумя входами нульоргана 10. Выход нуль-органа 10 соеди-80 няется со схемой управления 11, управляющий коммутаторами 5 и 9. Каждый из коммутаторов состоит иэ двух десятков ключей (электромеханических или электронных), причем в каждом 65 где )т, — сопротивление каждого из резисторов, входящих в декаду 2;

9> — сопротивление каждого из резисторов, входящих в декаду 3; тт — число включенных резисторов В декады 2; ттз — число включенным резисторов Кэ декады 3.

Вторым током т от источника 4 через коммутаторы 5 и 9 питается вторая цепочка, состоящая из декады резисторов 7 (сопротивление каждого резистора равно В ), образцового резистора б с сопротивлением К, декады резисторов 8 (сопротивление каждого резистора Цэ). Образующееся падение напряжения равно где ит — число включенных резисторов Яа декады 7; п9 — число включенных резисторов Ив декады 8.

Разность напряжений U - U подается на вход нуль-органа 10,.-который подает сигнал на блок управления 11 а последний приводит ключи коммутаторов в такое состояние, чтобы

Резистор И к вводится в схему с целью получеййя начала отсчета с Q„ = 0 или с любой другой начальной отметки.

В конТур .уравновешивания напряжений 01 и U не входят остаточные напряжения ключей устройств коммутации и их остаточные сопротивления. Они находятся за пределами контура и включены в цель токов. Для применяеМого в схеме цифрового омметра источника двух равных по значению постоянных токов включейие или изменение в цепи одного иэ токов сопротивлений и ЭДС источников помех не нарушает равенства токов, а приводит лишь к изменению их абсолютных значений.

В предлагаемом цифровом омметре снижаются требования к параметрам ключей устройства коммутации, которые могут иметь значительные сопротивления и остаточные напряжения в открытом состояний, т.е. представляется возможным испольэовать надежные, дешевые и простые ключи на полупроводниковых приборах беэ увеличения погрешности измерения сопротивлений, 597987

Формула изобретения

Составитель В. Скоробогатова

Редактор H. Каменская Техред М.Левицкая Корректор А, Лакида

Заказ 1209/35 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5 с с с ХЕ с 1

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Цифровой омметр, содержащий нульорган, связанный с блоком управления, четыре декады образцовых резисторов, измеряемый резистор, источник тока н два коммутатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения он снабжен дополнительным образцовым резистором, один вывод первой декады образцовых резисторов через последователь.но соединенные измеряемый резистор и вторую образцовую декаду подключен к одному входу нуль-органа, один вывод третьей образцовой декады через последовательно соединенные дополнительный образцовый резистор и четвертую образцовую декаду подключен к другому входу нуль-органа, причем, два первых выхода источника то5 ка подключены к соответствующим входам первого коммутатора, третий и четвертый выходы связаны соответствующими входами второго коммутатора, а другие выводы первой и третьей образl0 цовых декад соединены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!

1, Авторское свидетельство СССР

М 427286, кл. Ц- 01 К 13/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

М 373634, кл. Я- 01 и 17/02, 1970.