Мост для измерения сопротивления четырехзажимных резисторов

(61 (2 (22 (46 (72 СР О,ИВЛЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СС У 924587, кл. 0 01 В 17/10, 198 (54) МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТ НИЯ ЧЕТЫРЕХЗАЖИМНЫХ РЕЗИСТОРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к средствам измерения электрического сопротивления (проводимости). Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления четырех- и друхзажимных резисторов, или их эквивалентных устройств - имитаторов сопротивлений за счет компенсации систематических погрешностей, Для этого дополнительно введены кодоуправляемый делитель напряжения и второй усилитель. Инверсный вход и первый выход второго усилителя подключены к первому и второму потенциальным зажимам образцового резистора соответственно, Неинверсный вход и второй выход второго усилителя подключены к выводу входа кодоуправляе-, мого делителя напряжений. Общий вывод входа-выхода кодоуправляемого делителя напряжения соединен с вторым потенциальным зажимом образцового резистора. Вывод выхода кодоуправляемого делителя налряжения подключен к инверсному входу первого усилителя. Приводятся расчетные формулы, указываются пределы по классам точ- а ности измерения с использованием ЦАП и ЦАП-ШИМ. Для измерения проводимости %Ю ф в устройстве необходимо поменять мес- С тами образцовую меру сопротивленияющ и объект измерения. Дополнительное Я к авт. св. Р 924587. 1 ил.МИзобретение относится к электро- измерительной технике, а именно к средствам измерения электрического сопротивления (проводимости) и является усовершенствованием устройства по авт. св. 9 924587.Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления четырех- и двухзажимных резисторов или их эквивалентных устройств - имитаторов сопротивления за счет компенсации систематических погрешностей.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит источник измерительного тока, токовые зажимы 2 и 3 объекта 4 измерения, провод- перемычку 5, токовые зажимы 6 и 7, образцовую меру 8, потенциальные зажимы 9 и 10 объекта измерения, нулевой индикатор 11, ключ 12, меру 13 сопротивления, выходы 14 и 15 первого усилителя, меру 1 б проводимости, инверсный вход 17 первого усилителя, потенциальные зажимы 18 и 19 образцовой меры, первый усилитель 20, не- инверсный вход 21 первого усилителя, кодоуправляемый делитель 22 напряжения, вывод 23 выхода и общий вывод 24 входа-выхода кодоуправляемого делителя напряжения, инверсный вход 25 второго усилителя 26, неин.версный вход 27 второго усилителя, первый выход 28 и второй выход 29 второго усилителя, вывод 30 входа, разрядные входы 31 и канал 32 подстройки кодоуправляемого делителя напряжения, канал 33 управления разрядными входами.Первый контур образуется последовательным соединением источника 1 измерительного тока 1; объекта 4 измерения с сопротивлением В (токовые зажимы 2 и 3), провода-премычки 5 с сопротивлением г, образцовой . меры 8 с сопротивление В (токовые зажимы б и 7). Второй контур образуется последовательным соединением объекта измерения (потенциальные зажимы 9 и 10), нулевого индикатора 11, ключа 12, меры 13 с сопротивлением В. Третий контур образуется последовательным соединением меры 13 сопротивления, усилителя 20 (выходы 14 и 15), меры 16 с проводимостью С, потенциального и токового выводов 18 и б образцовой меры 8, провода.-перемычки 5, токового и по 3422 2тенциального выводов 3 и 9 объектаизмерения. Четвертый контур образуется последовательным соединениеммеры 16 проводимости, усилителя 20 5 (входы 21 и 17), кодоуправляемогоделителя 22 (вывод 23 и общий выводвхода-выхода 24) и потенциальногозажима 18 образцовой меры. Пятыйконтур образуется последовательным 10 соединением образцовой меры 8 (потенциальные зажимы 19 и 18) с усилителем 26 (выход 28 и инверсныйвход 25), Шестой контур образуетсяпоследовательным соединением потен циального зажима 18 образцовой меры 8, кодоуправляемого делителя 22напряжения (общий вывод входа"выхода 24 и вход 30) и усилителя 26(общий вывод входа-выхода 27 (29) 20 и выход 28).Устройство работает следующим образом.Измерительный ток 1 создает меж-ду потенциальными выводами образцо вой меры 8 падение напряжения 1 В,(1), а между потенциальными выводами объекта измерений 4 падение напряжения 1 В (2).Напряжение (1) второй усилитель 26 30 повторяет на входе делителя 22 напряжения, на выходе которого вследствие этого появляется выходная разность потенциаловВ, О,Х Хх11 ент преобразования делителя 22;Х Х Х- коды управления (и показания индикатора)разрядами делителя 22 гРазность потенциалов (3) первый усилитель 20 повторяет на мере (16) провоцимости (О), реализуя равенствоу;0=1 В,О,Х,Х;Х(4) . где у - ток третьего контура, создаваемый усилителем 20.Ток у согласно (4) может быть оп рсделен следующим образом:у=1 В,О Х Х Х С ( 50 Этот ток у (4 а) нии Р меры 13 создаа сопротивле-, т падение напря 5) замкнутом ключе 12 по икатору 11 можно сопос ны падений напряженийконечном итоге органи улеввлят213422 4ности 5 О, 1, 3 соответственномер 8, 13 и магазина 16 измерительнойцепи устройства до уровня среднеквадратичного отклонения случайных составляющих погрешностей этих мер и магазина проводимости.Предельная точность известногоустройства ограничивалась точностьюЦАП-магазина проводимости на уровнеО класса точности до 0,01. Предлагаемоеустройство с универсальными ЦАП можетбыть реализовано по классам точности0,005-0,001, а с ЦАП-ШИМ - по классам точности 0,002-0,0001.Предлагаемое устройство может использоваться не только как цифровойизмеритель сопротивления, но и какизмеритель проводимостей, для чегодостаточно образцовую меру сопротив 2 О ления и объект измерения поменятьместами. омыи ез льтат из откуда иск р у мерения В=В СВ 0 Х,Х;Х (7)Канал 32 подстройки предназначен для смещения мантиссы коэффициента подстройки на некоторую малую величину +у, в результате чего коэффициент преобразования (р) делителя 22 может корректироваться следующим образом:Р =О,Х,Х;Х(1+) (8)С учетом (8) уравнение равновесия (7) может быть представлено в видеВ=В (1-8 ) С (1-8 ) В ( - о ) О,Х,,Х;, .Х(1+ф)=ВпО В (1-3 -Я -3 +) О,ХХ где В,=В( - ,), В=В(1-8), 0=.и проводимости соответственно образцовоймеры 8 сопротивления,:меры 13 сопротивленийи магазина 16 проводимости.Если вкачестве обьекта измерения с сопротивлением В к мосту периодихчески подключать эталонный резистор с иэвестньи сопротивлением В =В, то после установки на мосте адекватного действительному значению сопротивления В, показания, регулировкой величины (у) по каналу 32 можно скомпенсировать систематические погреш 4 ени Формула з 1 ост для измерения со вления тавитель В. Семенчукред М.Пароцай .Корректор Т.Ко Редактор Т,Т рьппева Заказ 778 5 Тираж 730 рственного комитета зобретений и откры а, Ж, Раушская н ПодписСССРийб д. 4/5 НИИПИ Госу по делам13035, Мос йлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,по каналу 33 управление разрядными входами 31 делителя 22 с целью достижения условия равновесия- равенства разностей потенциалов (1 ) и (5) за счет изменения значения коэффициента преобразования делителя 22, а именноТВ-И (6) четырехзажимных резисторов по авт.св. Ф 924587, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьппения точ-.ности измерения, в него введен кодоуправляемый делитель напряжения ивторой усилитель, причем инверсныйвход и первый выход второго усилителя подключены к первому и второмупотенциальным зажимам образцовогорезистора соответственно., а неинверсНый вход и второй выход второго усилителя - к выводу входа кодоуправляемого делителя напряжений, общий вывод входа-выхода кодоуправляемогоделителя напряжения соединен с вторым потенциальным зажимом образцового резистора, а вывод выхода кодоуправляемого делителя напряжения подключен К инверсному входу первогоусилителя.