Цифровой омметр
Иллюстрации
Реферат
ОПИCAnHE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
<»789896
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23. 02. 76 (21) 2325663/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 231280. Бюллетень ¹ 47
Дата опубликования описания 23.12.80.(51)М. Кл 3
G 01 R 7/02//
Н 03 К 13/02
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК681. 325 (088.8) (72) Авторы изобретения
Т.М. Алиев и Х.А. Исмайлов
Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (4) 11ИФРОВОй ОММВ1Р
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для цифрового измерения активных сопротивлений резисторов. известен цифровой омметр, содер- 5 жащий источник опорного напряжения, нуль-орган, мост постоянного тока, в одно из плеч которого включается измеряемый резистор, в другое — выходное сопротивление цифроаналогового преобразователя сопротивления.
В этом цифровом омметре, использующем мостовую измерительную схему, уравновешивание производится с параллельными делителями напряжения (11 . 15
Основным недостатком такого цифрового моста является скачкообразное изменение тока в цепи измеряемого сопротивления в процессе уравновешивания моста. Наличие реактив- 20 ной части в измеряемом сопротивлении неизбежно вызовет переходные процессы, которые могут существенно исказить результат измерения при быстром уравновешивании моста или потребует 25 организацию медленного процесса уравновешивания схемы.
Применение в цифровых мостах с параллельными делителями напряжения импульсных нуль-органов вызывает 30 определенные трудности, связанные с необходимостью подавления импульсных кратковременных помех и с искажениями формы импульса, которые вызываются различными реактивностями, имеющимися в реальном устройстве.
Кроме того, нуль-орган должен обладать высокой перегрузочной способностью. В режиме непрерывного измерения требуется дополнительно решать проблему динамической устойчивости процесса уравновешивания.
Известен также интерационный самокорректирующий цифровой омметр, содержащий источник опорного напряжения, добавочный резистор, аналогоцифровой преобразователь напряжения, переключатель, один неподвижный контакт которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя сопротивления, а цругой — с измеряемым резистором, причем выход аналого-цифрового преобразователя напряжения соединен с управляющим входом цифроаналогового преобразователя сопротивления, измеряемое сопротивление включается (2 .
В известном цифровом омметре для повышения точности измерения
789896
Uo о„= к„. (Выходной код Уо аналого-цифрового преобразователя 9 при помощи цифроаналогового преобразователя на.пряжения 4 преобразуется в напряжение U è переключатели 1 и 7 переключаются в другое положение.
В этом случае аналого-цифровой преобразователь 9 напряжения измеряет напряжение "цп =Yo) и
U — — у
on
40 R + Rn где И
55 (О„=Ъ,) о,- „, е„,.
60 Полученный код поступает в реверсивный счетчик в режиме вычитания и к полученной разности прибавляется код Уо.Ïoëó÷àåòñÿ второй скорректированный результат измерения В„ .Далее
65 измерительно-вычислительный процесс применяется интерационный метод автоматической коррекции погрешностей, в результате чего производится коррекция систематических погрешностей основной измерительной цепи.
При этом используется цифноаналоговый преобразователь сопротивления,который и определяет точность самого цифрового омметра.
Как известно, цифроаналоговый преобразователь сопротивления состоит иэ последовательно соединенных резисторов. Для получения высокой точности преобразования эти резисторы могут коммутироваться при помощи электромагнитных реле или реле с магнитоуправляемыми контактами,так как бесконтактные ключи не обеспечивают достаточную точность. B противном случае оказывается довольно слож ным управление бесконтактными, например, транзисторными ключами. Однако контактные ключи обладают низким быстродействием, малой надежностью и большими габаритами. Кроме того, при последовательном соединении отдельных разрядов паразитные ЭДС и сопротивления ключей суммируются.
Цифроаналоговые преобразователи сопротивления строятся с двоичной или двоично-десятичной шкалой. При этом значение сопротивления каждого разряда отличается от значения сопротивления соседнего разряда, соответственно в два или десять раз, т.е. применяются резисторы различно:го номинала. Это обстоятельство затрудняет их построение. В настоящее время изготовление низкоомных высокоточных и высокостабильных резисторов является сложной задачей. Поэтому применение известного цифрового омметра для измерения малых сопротивлений вызывает определенные затруднения и не позволяет получить высокой точности.
Цель изобретения — повышение точности и надежности, а также упрощение схемной реализации цифрового омметра.
Поставленная цель достигается тем, что в цифровой оиметр, содержащий источник опорного напряжения, первый переключатель, подвижный контакт которого подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя напряжения и к первому выводу добавочного резистора, первый неподвижный контакт через измеряемый резистор подключен к общей шине дополнительно введены прецизионный резистор, один вывод которого соединен со вторым неподвижным контактом первого переключателя, а второй вывод — с общей шиной, параллельный делитель напряжения и второй переключатель, подвижный контакт которого подключен ко второму выводу добавочного резистора, первый неподвижный контакт соединен с выходом источника опорного напряжения и со
25 входом параллельного делителя напряжения, выход которого подключен ко второму неподвижному контакту второго переключателя, а управляющий вход — к выходу аналого-цифрового преобразователя напряжения.
На чертеже представлена блок-схема цифрового омметра.
Цифровой омметр содержит первый переключатель 1, параллельный делитель 2 напряжения, источник 3 опорного напряжения, который вместе с параллельным делителем 2 напряжения составляет цифроаналоговый преобразователь 4 напряжения, добавочный резистор Rg 5, измеряемый резистор
Rx б, второй переключатель 7, прецизионное сопротивление R 8 и аналого-цифровой преобразователь 9 напряжения.
Устройство работает следующим образом.
При нахождении переключателей
1 и 7 в положениях, как показано на чертеже, выходное напряжение, измеряемое аналого-цифровым преобразователем .9 напряжения определяется формулой
Кодовая величина, напряжения
U„ записывается в .реверсивный счетчик, входящий в состав аналого-цифрового преобразователя напряжения, в режиме сложения. Затем в реверсивный счетчик т записывается кодовая величина . напряжения Uo в режиме вычитания и к полученной разности прибавляется код Vо при повторном измерении Rq.
Полученный первый скорректированный результат измерения вновь преобразуется в напряжение и при помощи аналого-цифрового преобразователя 9 напряжения измеряется напряжение
789896
Формула изобретения
Составитель Н. Козлов
Редактор Г. Волкова ТехредM.Tàáàêîâè÷ Корректор Е.Папп
Заказ 9033/45
Тираж 1019 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 повторяется.При R R„ применением этого метода можно получить высокую точность измерения Rz двумя-тремя переключениями цифроаналогового преобразователя напряжения 4 и переключателей 1 и 7.
Точность измерения будет определяться только точностью цифроаналогового преобразователя 4 напряжения и прецизионного резистора 8 и не зависит от точности и стабильности U, резистора 5 и аналого-цифрового преобразователя напряжения.
Таким образом, в предлагаемом цифровом омметре весьма простыми средствами достигается высокая точность.
Цифровой омметр, содержащий источник опорного напряжения, первый 20 переключатель, подвижный контакт которого подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя напряжения и к первому выводу добавочного резистора, первый неподвижный контакт д5 через измеряемый резистор подключен к общей шине, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования в него дополнительно введены прецизионный резистор, один вывод которого соединен со вторым неподвижным контактом первого переключателя, а второй вывод — с общей шиной, параллельный делитель напряжения и второй переключатель, подвижный контакт которого подключен ко второму выводу добавочного резистора, первый неподвижный контакт соединен с выходом источника опорного напряжения и со входом параллельного делителя напряжения, выход которого подключен ко второму неподвижному контакту второго переключателя, а управляющий вход— к выходу аналого-цифрового преобразователя напряжения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 372673, кл. G 01 R, 17/20, 1972 .
2. Алиев Т.М. и Сейдель Л.P.
Автоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов, М., "Энергия", 1975, с. 164, рис. 3-9 (прототип).