Цифровой измеритель сопротивлений

(51) М, Кл.Я 01 )т 17/О аеударстееллвЮ комитет СССР иа делам мзеаретеллИ и еткрытлй(23) Приоритет публиковано 05,04.79,Бюллетень13Дата опубликования описания 10.04.79 К 621.317. ЗЗ (088.8) 72) Авторы изобретения В. В. Хоменко овпаче, В. П. Котелытико К. 71) Заввител аснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод влектроизмернтельнцх приборов 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛ РОТИВЛЕНИ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использо вано в цифровых, а также в других приборах с многоразрядным дискретным отсчетом измеряемого сопротивления.Известны измерители сопротивлений с мостовой измерительной схемой. В одном из них с целью сокрашения времени измерения вход сравниваюшего устройства (СУ) периодически закорачивается. Однако введением коммутируюшего устройства, периодически закорачиваюшего СУ, не достигается значительного сокрашения времени измерения, так как при этом изменяется ток через измеряемое сопротивление и, таким образом, существенно влия ние переходных процессов 1.Наиболее близок к предлагаемому одинарный мост, в котором плечо сравнения, как и в данном цифровом измерителе со противлений, выполнено в виде магазина проводимостей, Применение магазина проводимостей позволяет существенно снизить влияние термо-ЭДС и переходных сопротивлений в коммутирующих устройствах 21.Недостаток известного измерителя сопротивлений заключается в том, что малое время измерения может быть достиг 5 путо только при применении сравнивающегоустройства с бесконечно большим входнымсопротивлением и нулевой входной емкостью. Практически эти требования выполняются очень приблйженно и усложняютустройство, Больщое входное сопротивление приводит к низкой помехоз)пцишенности СУ,Цель изобретения - повышение быстро.- действия, помехозашишенности и чувствительности измерительной схемы цифровогоизмерения сопротивлений.Поставленная цель достигается тем,что в цифровой измеритель сопротивлений,содержащий два постоянных резистора, магазин проводимостей, зажимы для подключения измеряемого резистора и сравниваюшее, устройство, введены два дифференциальных усилителя и источник опорногонапряжения,: соединенный одним выводом со входами дифференциальных усилителей, выход одного из которых соединен с одним выводом сравниваюпего устройства и измеряемым резистором, а выход другого дифференциального усилителя соединен со вторым выводом сравнивающего устройства и первым постоянным резистором, При этом второй вход первого дифференциального усилителя соединен с измеряе мым резистором и вторым постоянным ре.зистором, а второй вход другогодифференциального усилителя соединен с первым постоянным резистором и магазином проводимостей, причем второй вывод источника опор ного напряжения соединен со вторым постоянным резистором и магазином проводимостей.На чертеже представлена функциональная схема описываемого цифрового измерителя сопротивлений.Схема содержит постоянные плечи моста, образованные резисторами 1 и 2, плечо сравнения (магазин проводимостей) 3, сравнивающее устройство 4, источник 2 Б опорного напряжения 5 и два дифференциальных операционных усилителя 6 и 7. Резисторы 1 и Я питаются выходным напря жением операционного усилителя 6, а резистор 2 и магазин проводимостей 3 - от о операционного усилителя 7.При равновесии моста оба зажима сравнивающего устройства 4 эквипотенциальны, т. е. на входе сравнивающего устройства напряжение отсутствует, При атом сопро- З тивления плеч моста удовлетворяют соот- ношению Я =й йгде Я х - измеряемое сопротивление;К Я - сопротивление постоянных.плеч моста (резисторов 1 и 2);1 - проводимость плеча моста (магазина проводимостей 3),При измерении измеряемого сопротив.ления Ях на абсолютную величину Й х чюи относительную величину(, О Е х.напряжение разбаланса моста ЬО, воспри-БОнимаемое сравнивающим устройством 4,определяется соотношениемоп 1х где ф.=- = Йя 1. Сопоставление уравнения (1) с ана-логичным соотношением для обычного оди нарного моста показывает, что при в= 1чувствительность предложенного устройствавдвое выше,При уравновешивании схемы ток черезизмеряемое сопротивление не меняется,а поэтому высокая помехозащищенностьлегко обеспечивается включением фильтрана выходе дифференциального усилителя 6.По этой же причине обеспечивается и высокое быстродействие. Выбор относительно ниэкоомных плеч позволяет устранитьнаводимые на них помехи,Выходное сопротивление схемы, равноесумме выходных сопротивлений дифференциальйых усилителей 6 и 7, чрезвычайномало (сотые или даже тысячные доли Ома)и, таким .образом, облегчаются требованияк сравнивающему устройству в отношениивеличины его входного сопротивления и помехозащишенности. Сравнительный анализ показывает, что чувствительность но напряжению предложенного измерителя сопротивлений по крайней мере вдвое выше, а время измерения сокращается во столько же раэ, сколько тактов (шагов) используется для уравновешивании схемы. Если отсчетное устройство, например, имеет пять знаков отсчета, и уравновешпвание происходит по двоичцо-десятичному коду за 20 тактов (шагов) время измерения сокращается в 20 раз. Формула изобретения Цифровой измеритель сопротивлений, содержащий два постоянных резистора, магазин проводимостей, зажимы для подключения измеряемого резистора и сравниваю 1 цее устройство, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости при одновременном повышении чувствительности, в него введены два дифференциальных усилителя и источник опорного напряжения, соединенный одним выводом со входами дифференциальных усилителей, выход одного из которых соединен с одним выводом сравнивающего устройства и измеряемым РЕЗИСТОРОМу а ВЫХОД ДРУтГОРО ДиффЕРЕН циального усилителя соединен со вторым выводом сравнивающего устройства и первым постоянным резистором, при этом второй вход первого дифференциального усилителя соединен с измеряемым резиспором и вторым постоянным резистором, а второй. вход другого дифференциального уси1089ейного тений , Раущ ПодписиСССР Заказ ком ите открыкая н, д. 4/ илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная,лителя соединен с первым постоянным резистором и магазином проводимостей, причем второй вывод источника опорного напряжения соединен со вторым постоянным резистором и магазином проводимостей. фИсточники информадии, принятые во внимание при экспертизе 509/35 Тираж ЦНИИПИ Государств по делам изо 035, Москва, Ж1. Тенлинский А, М. Мосты для изме- рения высокоомных сопротивлений и малых постоянных токов, Л., фЭнергияф, 1970 с, 59.2. Нетребенко К, А, Цифровые автоматические компенсагоры. М П., ГЭИ, 1961, с, 129.