Устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклонения от номинального и образцового значений

Устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклонения от номинального и образцового значений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1".- т ..

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совхоз Советскии

Социалистических

Республик (»> 690409 (61) Дополнительное к ает. сеид-ву (22) Заявлено 260377 (21) 2468929/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приорнтет

Опубликовано ОМ0.79. Бюллетень Ио 37

Дата опубликования описания 05.10.79 (51)М. Кл. ч 01 Р 27/00

Государственный коинтет

СССР по делан нзобретеннй н открытнй (5Ç) УДЫ 821. 317 (088.8) (72} Автор изобретения

В.С.Твереэовский (71) заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ HAP AMETPOB ДВУХНОЛЮСНИКОВ, ИХ ОТНОШЕНИЯ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО, ОТКЛОНЕНИЯ

OT НОМИНАЛЬНОГО И ОБРАЗЦОВОГО ЗНАЧЕНИЙ

Изобретение относится к технике измерения параметров двухпалюсника и может быть использовано для измерения параметров сопротивлений, емкостей, диодов, параметров р- fl перехода транзистора и др.

Известно устройство, для раэбраковки резисторов по температурному коэффициенту сопротивления, которое содержит блок замера резисторов, блок памяти, командный блок, блок разбраковки и синхронизатор (1) .

Недостаткам устройства является ограничение по типу проверяемых двухполюсников, например проверки только величины сопротивлений.

Известно также устройство для определения относительного отклонения измеряемого сопротивления от номинального значения образцового сопротивления, которое содержит преобразователь параметра, например, в виде усилителя постоянного тока, в цепи обратной связи которого установлено образцовое сопротивление, блок задания режима работы, источник опорного напряжения, и усили.тель отношения напряжений Щ .

Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет определить относительное отклонение двух сопротивлений.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

Данная цель достигается тем, чта в устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклонения от номинального и образцового значений, содержащее обр; зцовый двухполюсник, источник опорного напряжения и преобразователь параметра, управляющий вход которого соединен с блоком задания режима, сигнальный

2О вход — подключен к первой входной клемме, а опорный вход — соединен с одним из выводов образцового двухполюсника, введены управляемый преобразователь, компаратор, источник компенсирующего напряжения, коммутатор и блок управления, при этом один иэ неподвижных контактов коммутатора соединен с второй входной клеммой, другой неподвижный контакт коммутатора соединен со вторым выводом образцового двухполюсника, а подвижный контакт коммутатора подключен ко входу преобразователя параметра, выход которого через управляемый преобразователь соединен с одним из входов комцаратора, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен через источник компенсирующего нагряжения с управляющим входом управляемого преобразователя, второй выход блока управления подклн>чен к входу блока задания режима,. а третий выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.

На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего управт:яемый преобразователь 1, компаратор

2, источник опорного напряжения 3, блок управления 4, источник компен сирующего напряжения 5 (нагример, ступенчатого или линейноиэменяющегося), преобразователь параметра б, коммутатор 7, блок задания режима

8, измеряем |й и образцовый двухпслюсники 9 и 10 соответственно.

Рассмотрим работу устройства,когда двухполюсники 9 и 10 являются резисторами. 30

В исходном состоянии коммутатор

7 находится в положении, показанном на чертеже. Блок 8 задает необходимый режим на прибор 10, преобразователь параметра б преобразует значение параметра резистора 10 в электрическое напряжение надлежащей величины. Сигналы на выходе управляемого преобразователя 1,и на выходе источника компенсирующего напряжения 4п

5 отсутствуют, На вход компаратора

2 поступает напряжение У от источника опорного напряжения.

I. Измерение величяны сопротивления. о

Пусть резистор 10 является образцовым, а резистор 9 — иэмер †.емое сопротивление.

Перед каждым замером величины сопротивления проводится калибровка преобразователя параметра б и управляемого преобразователя 1. Kàлибровка заключается в следующем.

По команде, поступающей с блока управления 4 на блок 8, последний вырабатывает необходимое напряжение, которое поступает на резистор

10. Одновременно команда с блока управления поступает на вход источника компенсирующего напряжения 5„

Компенсирующее напряжение плавно И или дискретно поступает на управляющий вход управляемого преобразователя 1. Преобразователь 1 под действием напряжения„ поступающего с источника 5, изменяет свой козф- 65 фициент передачи. На вход управляемого преобразователя 1 поступает напряжение с выхода преобразователя гараметра б, которое прямо пропорционально величине сопротивления резистора 10. На выходе управляемого преобразователя 1 напряжение плавно или дискретно изменяется до тех пор, пока не сравняется с опорЙым сигналом U, Пр-,* равенстве

>:> входных напряжений компаратор формирует сигнал, который поступает на вход блока управления 4. Математическое выражение, в случае раве ва, сравниваемых напряженяй принимает вид:

9,.а М =U,, (1) где Р— ".îïðîòив ление 1 0; коэффициент передачи преобразователя параметра 6; коэффициент передачи упP равляемого преобразователя.

После поступления сигнала с компаратора блок управления 4 формирует управляющий потенциал, который поступает на вход источника компенсирующего напряжения 5. значение напряжения последним запоминается, что соответствует выполнению условия (1). На этом калибровка заканчивается.

Далее по команде, поступающей с выхода блока управления, коммутатор

7 подключает ко входу преобразователя испытуемое сопротивление 9. На выходе 11 устройства будет действовать напряжение (2) где Я вЂ” испытуемое сопротивление 9, уравнение (2) можно переписать с учетом (1) в виде: и

Оь,, =Я,„ о

В уравнении (3) 1У в )> — постоянные величины. Выходное напряжение устройства прямо пропорционально

Я„ . Из равенства (3) видно, что вр менные и температурные изменения

К и К не влияют на результат измерения Я, .

П. Измерение величины отнощения сопротивлений.

Исходное состояние устройства такое же, как и в предыдущем примере.

Ко входу преобразователя параметров б подключен резистор 10.

По команде, поступающей с блока управления 4, источник компенсирующего напряжения 5 годает изменяющийся сигнал на управляющий вход управляемого преобразователя 1, изменяя его коэффициент передачи до наступления ра;- =" -.:»> (11. При этом компаратор выр.;,батывает сигнал, поступающий на блок управления 4. Блок управления формирует команду, которая поступает на Вход и. точника компенси

690409

10 рующего напряжения и на вход коммутатора.

В источнике компенсирующего напряжения запоминается выходное напряжение, а коммутатор 7 подключает ко вход„ преобразователя 6 резистор 9.

На выходе 11 устройства при этом будет напряжение

vibn, ki k2 М« где Я вЂ” сопротивление 9.

Это уравнение можно переписать с учетом (1):

11в ь « = — ) —" "о

Следовательно, на выходе устройства будет действовать напряжение, величина которого пропорциональна отношению «/, так как V,==const о

Ш. Определение относительной отклонения сопротивления от образцового.

Исходное состояние схемы такое же, как в первом примере. Работа устройства аналогична первым двум случаям.

По команде, поступающей от блока управления 4, происходит уравновешивание схемы. В этот момент будет справедливо равенсгво (1), Затем ко@мутатор подключает ко входу преобразователя параметра

6 резистор 9. При этом между выходами 11 и 12 устройства будет действовать напряжение

lJ „--К, k (% -Р„) (4)

С учетом (1) уравнения (4) принимает вид:

Из полученного равенства видно, что устройство измеряет относительное отклонение измеряемого сопротивления от образцового.

1У. Определение относительного отклонения измеряемого сопротивления.

Исходное состояние схемы аналогично первому случаю. Как и раньше первоначально проводят калибровку устройства, добиваясь выполнения равенства (1) .

После калибровки коммутатор в отличие от предыдущих трех случаев, не переключают в другое положение °

На время измерения отклонения сопротивления от своего первоначального значения источник компенсирующего напряжения 5 хранит свое выходное напряжение. Пусть величина сопротивления Я за это время изменилась на величину aR, тогда между выходами 11 и 12 устройства будет дейст вовать напряжение Ы=Щ+ )-, k Н«(5)

С учетом (1) Uo -% k, ° k> уравнение (5)-принимает вид:

hR дУ % Ua о

Иэ полученного равенства видно, что приращение напряжения пропорционально относительному отклонению сопротивления от своего исходного значения.

Принцип работы устройства был рассмотрен на примере измерения сопротивления резисторов. Однако устройство можно использовать и для измерения параметров других радиоэлементов — емкостей, полупроводниковых диодов, транзисторов и т.п.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклонения от номинального и образцового значений, содержащее образцовый двухполюсник, источник опорного напряжения и преобраэователь параметра, при этом управляющий вход преобразователя соединен с блоком задания режима, сигнальный вход преобразователя подключен к первой входной клемме, а опорный вход преобразователя соединен с одним иэ выводов образцо— вого двухпалюсника, о т л и ч а ю— щ э е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены управляемый преобразователь, компаратор, источник компенсирующего напряжения, коммутатор и блок управления, при этом один из неподвижных контактов коммутатора соединен со второй входной клеммой, другой неподвижный контакт коммутатора соединен со вторым выводом образцового двухполюсника, а подвижный контакт коммутатора подключен ко входу преобразователя параметра, выход которого через управляемый преобразователь соединен с одним иэ входов компарато.ра, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен через источник компенсирующего напряже- ния с управляющим входом управляемого преобразователя, второй выход блока управления подключен к входу блока задания режима, а третий выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 448485, кл. Н 01 С 17/00, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР Ф 411377, кл. Q 01 и 17/06, 1975 (прототип) °

690409 с

М.

Составитель Л, Муранов

Редактор Д.Мепуришвили Техред н.Бабушка Корректор A.ÃÐèÍeíêî

Заказ 5956/42

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

Ч

I е

;.. а

Тираж 1090 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5

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

4»