Устройство для измерения сопротивления

Устройство для измерения сопротивления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик р1> 847225 ф(/

»» ..

». "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2806.79 (21) 2783588/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 150781: Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 15.0781

<я)м. к .

G 01 R 27/00

Государственный комитет

СССР ио дедам изобретений и открытий (53) УДК 621.317 33 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Ф.Чубаров, В.Ю.Гурьев и BiC.Ìåëåíò üåâ

1:=

i Х (-Куибышевский ордена Трудового Красного Зйаиени политехнический институт им. В.В.КуАйщцева"" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля параметров элементов электрических цепей и в измерительных приборах универсального и специ" ального назначения.

Известно устройство для измерения сопротивления резисторов, содержащее стабилизированный источник тока, соединенный с измеряемым элементом, интегратор для создания линейно изменяющегося напряжения, блок сравнения напряжений, два переключателя, дополнительный стабилизированный источник тока, выходы обоих источников тока соединены с входами переключателей, а выходы последних противофазно подключены к входу блока сравнения напряжений, соединенному с общей шиной через измерительный элемент, и к входу интегратора, подключенного к второму входу блока сравнения напряжений (1 1.

Недостатком данного устройства является наличие двух источников тока и погрешности вследствие изменения выходных токов этих источников.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство по способу измерения пассивных параметров электрических цепей, содержащее управляемый генератор импульсов опорной частоты, ключ, счетчик, блок двойного дифференцирования, триггер, генератор линейно изменяющегося напряжения, измерительную цепь, состоящую из калиброванного исследуемого элемента, реэистнвный делитель напряжения, блок сравнения и переключатель, причем выход генератора линейно изменякщегося напряжения, соединен с входом блока двойного дифференцирования, входом. измерительной цепи и входом резистивного делителя напряжения, средняя точка которого

20 соединена с одним входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом переключателя, а выход — с одним входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом ключа, один вход переключателя соединен со средней точкой измерительной цепи, а другой — с клеммой для подключения измеряемого напряжения, выход блока двойного дифферен30. цирования соединен с управляемым

84 7225 генератором импульсов опорной частоты, выход которого через ключ соединен с входом счетчика, клемма ПУСК соединена с вторым входом триггера и управляющим входом генератора линейно изменяющегося напряжения (2 ), Недостаток этого устройства погрешности иэ-за смещения уровней срабатывания блока сравнения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Постанленная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления, содержащее счетчик, к входу которого подключен ключ, переключатель, резистивный делитель напряжения, состоящий из образцового и измеряемого элементов, вывод последнего из которых соединен с корпусом,- блок упранления, введены сумматор, иннертор, интегратор, два ключа, источник опорного напряжения и 20 генераторный пороговый элемент, причем выход источника опорного напряжения через второй ключ и интегратор соединен с первым входом сумматора, а через переключатель и третий ключ — со вторым входом сумматора выход которого соединен с реэистивным.делителем напряжения., средняя точка которого соединена с выходом инвертора и с входом генератора порогового блока, первый выход которого соединен со входом блока управления, второй выход — c первым ключом, выход интегратора также соединен со входом иннертора, выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на,фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для измерений сопротив- 40 ления содержит генераторный пороговый блок 1 (например генератор гармонических колебаний) с заданным порогом срабатывания U, обеспечивающим его самовозбуждение, резистивный делитель 2 напряжения, состоящий из образцового R и измеряемого

R резисторов, "умматор 3, интегратор 4, иннертор 5, блок б управления, ключ 7, счетчик 8, источник 9 опорного напряжения U, переключатель 10,. ключ 11, ключ 12, причем выход ийтегратсра 4 соединен с первым вхо-. дом сумматора 3, через инвертор 5 со средней точкой резистинного делителя 2 напряжения и входом генераторного порогового блока 1, выход формирования импульсов команд 13 которого соединен с входом блока 6 управления, а информационный выход

14 через ключ 7 — с нходом счетчика

8, источник 9 опорнбго напряжения соединен через ключ 11 с входом интегратора 4, а через переключатель

10, ключ 12 — с вторым входом сумматора 3, выход которого соединен с у5 резистивным делителем 2 напряжения, выходы блока 6 управления соединены с управляющими входами ключей 7, 11 и 12.

Измерение сопротивления производится следующим образом.

Перед началом измерения нсе ключи 7, 11 и 12 разомкнуты. Источник

9 опорного напряжения подключен к входу ключа 12.

По команде с блока б управления замыкается ключ 11 и опорное напряжение U поступает на вход интегратора 4. Линеино изменяющееся напряжение UI<=kU t c выхода интегратора

4 через сумматор 3 поступает на вход резистинного делителя 2 напряжения и через иннертор 5 на среднюю точку резистивного делителя 2 напряжения (фиг.2) .

В момент срабатывания генераторного порогового блока 1 происходит срыв колебаний на его информационном выходе 14 (T. г,, фиг. 2, а) и имеет место соотношение !

UIC„+Uп +(!.! () где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения

0„= — — kU (t. -t ) н (--- —" )раз

Rx Й» о q о (, R + о меньше напряжения на выходе инвер-! тора 5 О, = -U = -kU (t — t ); о а

UtI — порог срабатывания генераторного порогового блока 1.

Одновременно импульс команды срыва колебаний с выхода 13 формирования импульсов команд генераторного порогового блока 1 поступает на вход блока б управления.

По команде с блока б управления ключи 12 и 7 замыкаются. Напряжение на входе резистивного делителя 2 напряжения увеличивается на эталонную величину U, равенство (1) нарушается и на информационном выходе

14 генераторного порогового блока 1 снова возникают импульсы, которые поступают н счетчик 8 (см.т. t

Э фиг,2, б) . Линейно изменяющееся напряжение U < на выходе интегратора 4 продолжает расти (см.фиг.2,а).

В момент второго срабатывания генераторного порогового блока 1 (см.т. t>, фиг.2) происходит срыв колебаний на его информационном выходе 14 и имеет место соотношение

UIt + U + 0 = О, Й! п где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения

=u +о — — +

R R

ОЙХ+ Йо Й» + Rî

kUo(tg t !) 847225

kUÎ(t tÄ )

R о <) х о ( х+Ro

t — t1

Rok

Данное устройство может измерять напряжение, Измерение напряжения производится аналогично. При этом вместо резистора R подключается эталонный резистор Кэти ключ 12 одключен через переключатель 10 к клемме U Ключи

7, 11 и 12 разомкнуты.

Работа устройства при измерении напряжения соответствует фиг.2, толь- . ко напряжение на входе резистивного зо делителя 2 напряжения увеличивается после первого срабатывания генераторного порогового блока 1 не на эталонную величину О,э, а на измеряемую величину U о(По комайде с блока б управления ключ 11 замыкается.

В момент срабатывания генераторного порогового блока 1 имеет место соотношение 40

0„+ +ОЛ + -U> О, (2) где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения

45 зт о эт- о раз меньше напряжения на выходе инвертора 5

) кл

U „— порог срабатывания генераторного порогового блока 1.

По команде с блока б управления замыкаются ключи 12 и 7. Напряжение на входе резистивного делителя напряжения 2 увеличивается на величину измеряемого напряжения U>, равенство (2) нарушается и на информационном выходе 14 генераторного порогового блока 1 снова возникают импульсы, )()Q которые поступают в счетчик 8 (см.т. t, фиг.2,б).

Линейно изменяющееся напряжение

U к на выходе интегратора 4 продолжает расти. В момент второго срабатыНапряжение на выходе инвертора 5

l I окд = о)< = u)<„+(< <э(с л)Ь

U„ — порог срабатывания генераторного порогового блока 1.

В счетчике 8 записывается код, пропорциональныи интервалу времени между вторым и первым моментами срабатывания генераторного порогово) го блока 1 и пропорциональный со1 противлению измеряемого резистора R х t0 и, +u+u —

kU (t -с„) R + U - и +К К„ К (с ). ) — 0 !5 вания генераторного порогового блока 1 (см. т. t фиг. 2) происходит срыв колебаний на его информационном выходе 14 и имеет место соотношение (u«+о +u,-о, где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения и = и„ + — )- †- и )с - )

U )1

R9T+ +Ro " " +8 этл о

Напряжение на выходе инвертора 5

"к " = "к + Г kU (t с ))

U„ — порог срабатывания генераторного порогового блока 1.

В счетчик 8 записывается код, пропорциональный интервалу времени между вторым и первым моментами срабатывания генераторного порогового блока 1 и пропорциональный измеряемому напряжению U к

uÄÄ+u + u,— — (u + u + u„) = о;

<» эт о о (- „) = о;

u)< кэт эт+ Rî

kU (t<-t<) ()

R эт+ Ro т х

Ux

kUo

1 при к = R

Формула и з обре те ни я

Устройство для измерения сопротивления, содержащее счетчик, к входу которого подключен ключ, переключатель, резистивный делитель наПредлагаемое устройство позволяет производить измерения напряжения и сопротивления с большей точностью.

Точность измерения увеличивается вследствие отсутствия погрешности за счет нестабильности порогового напряжения срабатывания генераторного порогового блока„ причем под неста— бил ь н о с т ь ю по н (1)л а) т и з л)е н е н и е <) з а п длительный промежуток времени, так как известно, что изменение параметров элементов устроиства, дрейфпитающих напряжений и порогового напряжения имеет малую скорость изменения во времени. Изменение Uä в течение короткого интервала времени

2 (с максимальной длительностью несколько миллисекунд), практически не происходит.

Устраняется погрешность за счет нелинейности линейно изменяющегося напряжения на выходе Интегратора 4, так как на вход резистивного делителя 2 напряжения и его среднюю точку подается одно и то же линейно изменяющееся напряжение U .

847225

Составитель Л.Фомина

Редактор 0.Персиянцева Техред М. Рейвес Корректор Г.Решетник

Заказ 5480/71 Тираж 732 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 пряжения, состоящий из образцового и измеряемого элементов, вывод последнего иэ которых соединен с корпусом, блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор, инвертор, интегратор, два ключа, источник опорного напряжения и генераторный поро;говый элемент, причем выход источ ника опорного напряжения через второй ключ и интегратор соединен с первым входом сумматора, а через переключатель и третий ключ — со вторым входом сумматора, выход которого соединен с реэистивным делителем напряжения, средняя точка которого соединена с выходом инвертора и с входом генераторного порогового блока, первый выход которого соединен с входом блока управления, второй выход — с первым ключом, выход интегратора также соединен со входом инвертора, выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р391485, кл. G 01 < 17/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9270881, кл. G 01 и 17/00, 1969

15 (прототип) .