Устройство для измерения приращений сопротивления

ОЮЭ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНСПУБ ЛИК А,Л за 6 17 ч ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ тем, что, с целью расширения зона измерений, оно снабжено определения уровней напряжен литепем, управляеюм ключом, вход делителя и блока определ уровней напряжения соединен дом интегратора, выход делит ключен к образцовоМу сопроти а.нижнее плечо делителя под к общей шине через управляемю вход которого соединен с юхо ка определения уровней напряж м б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) 1. Авторское свидетельство СССРИ 879481, кп. 6 01 В 17/10, 1980.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ.ПРИРАЗЦЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ по авт. свУ 879481, о т л и ч а ю щ е е с я деапаблоком я, депри этОм ениявыхоеля подвлению, люченоИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения приращений сопротивлений различных резистивных иэмерител ьных преобразователей,По основному авт, св. 1 Г 879481известно устройство, состоящее измостовой цепи с чувствительным элементом, усилителя, включенного в измерительную диагональ мостовой цепи,10блока сравнения, один вход которогосоединен с вершиной измерительнойди а гонали мост овой цепи, дру гой - свыходом усилителя, а выход - с диагональю питания и входом интегратора.Выходное напряжение и нте гр ат ор аограничено сверху предельными значениями напряжений операционного усилителя, используемого в интеграторе,следовательно, максимальное значениеи змеряемо го приращения оопроти вленият а кже ограни цено. Нижнее эн ачениеизмеряемого приращения сопроти вления определено напряжением шума усилителя 1 1,Одна ко и з вест нсе уст рой ст во необеспечивает измерение приращенийсопротивления при большом диапазонеизменения сопротивления чувст вительного элемента. 30Цель изобретения - расширение диап аз она и з ме р ений,Поставленная цель достигается тем,чт о у ст рой ст во для и з мер ен ия прир аще -ний сопротивления, содержащее мостовую цепь с чувствительным элементом,усилитель, вход которого соединен сиз мерител ьной ди агонал ью мостовой цепи, а выход подключен к одному из входов блока сравнения, второй вход блока 40оравнения соединен .с однои иэ вершин измерительной диагонали мостовойцепи, а к другой вершине измерительной диагонали мостовой цепи подключен образцовый резистор, диагональ 45питания мостовой цепи включена междуобщей шиной и выходом блока сравнения, к которому подключен вход интегр атора, снабжено блоком определенияуровней напряжения, делителем, управляемым ключом, при этом вход делителя и блока определения уровней напряжения соединен с выходом интегратора, выход делителя подключен к образцовому сопротивлению, а нижнееплечо делителя подключено к общейшине через управляемый ключ, вход. которого соединен с выходом блока определения уровней напряжения. На чертеже показана структурнаясхема у строй ст в а,Устройство состоит из мостовой цепиМЦ) 1, чувствительного элемента 2, усилителя 3, блока 4 сравненияинтегратора 5, образцового сопротивления 6, делителя 7 из двух резисторов, управляемого ключа 8 и блока 9определения уровней напряжения.Устройство работает следующим образом.При положительном напряжении навыходе блока 4 сравнения в мостовойцепи 1 возникает напряжение разбаланса, вызванное наличием измеряемого приращения сопроти вления чу вствит ел ь ного зле ме нт а 2, и наци н ает сяформирование линейного выходногонапряжения и нте гр ат ора 5 .Рассмотрим работу при измерениималых значений приращений сопротивления, В этом случае напряжение с выхода интегратора 5 невелико по абсолютной величине как в области положительных, так и в области отроцательных напряжений, Это, в свою оче-редь не вызывает срабатывание блока9 определения уровней напряжения ина его выходе формируется напряжение,удерживающее управляемый ключ 8 взамкнутом положении. Выходное напряжение интегратора 5 через делитель7, сопроти вление плеч которого значительно меньше, чем образцовое сопротивление б, а также через образцовоесопротивление 6 прикладывается к плечу мостовой цепи 1 и осуществляет компенсацию напряжения разбаланса, Приравенстве нулю напряжения в измерительной диагонали срабатывает блок4 сравнения и происходит смена полярности питающего напряжения мостовойцепи 1. Это вызывает изменение напра вления и нте грнро вани я, и спустянекоторое время, необходимое для установления нового напряжения на выхОде и нте гр ат ор а, выходное напряже ни ев измерительной диагонали становится равным нулю. При этом срабатываетблок 4 сравнения и вновь происходитизменеие полярности питания мостовой цепи 1 и направления интегрирования интегратора 5, т.е, процесспериодически повторяется.При возни кновении бол ьших з начений измеряемых приращений сопротивлений напряжение, снимаемое с делителя 7, не обеспечивает компенсациювыходного напряжения мостовой цепи,Заказ 2483/35 Тираж 708 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект чя, 4 3 10105 1, и на выходе интегратора 5 напряжение продолжает линейно изменяться, стремясь к своему максимальному (по абсолютной величине) значению, При достижении напряжения срабатывания блока 9 определения уровней напряжения происходит срабатывание последнего и управляемый ключ 8 размыкается, что приводит к увеличению крутизны напряжения, прикпадываемого к пле 10 чу МР. Это, в свою очередь, позволяет осуществлять компенсацию напряжения раэбаланса мостовой цепи 1, вызванного большими значениями приращений сопротивлений чувствительно% го элемента 2, При достижении нуле.вого. значения напряжений в измерительной диагонали мостовой цепи срабатывает блок 4 сравнения, изменяется полярность напряжения питания и направление интегрирования и по мере уменьшения выходного напряжения интегратора 5 блок 9 определения уровней напряжения вновь формирует сигнал, замыкающий ключ. 8, Однако, если выход ное напряжение с делителя 7 недоста, точно дпя компенсации напряжения разбаланса, напряжение на выходе интегратора 5 продолжает увеличиваться (по абсолютному значению) и блок 9 зв определения уровней напряжения вновь срабатывает, Управляемый ключ 8 ра.б 7 4зомкнется, крутизна напряжения компенсации возрастет., что приведет к срабатыванию блока 4 сравнения и повторению процесса работы.Для обеспечения достаточно широкого диапазона иэмере.нив больших значений приращений .сопротивлений срабатывание блока 9 определения уровней напряжения обеспечи вают соответст вующей настройкой при щходюх напряжениях интегратора 5,равных между собой по абсолютному значению и соответствующих половине максимаяьного значения напряжения интегратора,Таким образом, в результате введения делителя 7, управляемого ключа 8 и блока 9 определения уровней на пряжения обеспечиваетсй расширение диапазона измерений приращений сопроти вления. Устройство автоматически выбирает крутизну компенсирующего напряжения и тем саум адаптируется к измеряемому значению приращений сопротивлений, Период импульсов пита" ния мостовой цепи несет ннформацию об измеряеюмоприращении сопротивления, причем,.как следует из работы устройства, малые значения периода несут информацию о малых приращениях, а большие Значения периода являются мерой больших значений приращений. ооцротивлений .