Устройство для измерения относительной погрешности отношений сопротивлений и резисторов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ Сею Соаетскик Социалистииески к Республик(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 171077 (2) 2534138/18601 В51279 бюллетень М 47ания описания 271279 с присоединением эаяекн Мосудкрствекяыя комн СССР по Амкм иэобретен я открытяя(72) Автор Юит НИЯ ензенский инженерно-строительный инсти ВЯВИТЭ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОПОГРЕШНОСТИ ОТНОШЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙИ РЕЭИСТОРОВ ьно ыть контраможетии устсопротятияхели и рой ивл вып мик Известно устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений. Это устройство содержит источник опорного напряжения, измеряемые резисторы, основной операционный усилитель, выход которого через резистор обратной связи соединен со входом упомянутого усилителя и выходами ключей, управляющие входы которых подсоединены к задатчику кода, аанало" говне входы к выходам, инверсно включенного, реэистивного делителя напряжения, а также измеритель выхода при этом, оно снабжено дополнительным операционным усилителем, выход которого связан со входом резистивного делителя напряжения и одним из измеряемых резисторов, который подключен к инвертирующему входу допоЛтельного. операционного усилителя через другой измеряемый резистор - первому полюсу источника опорного пряжения и измерителю выхода, коон фо.ьц Е-Е Еор орКроме того на точность измерениябудут сказываться систематические погрешности операционного усилителя,образующего масштабирующий преобразо ватель, такие например,как дрейф нуля,конечное значение коэффициента усиления и т.д. Наиболее близким по технической сущностикпредложенномуявляется измеритель отношения сопро тивлений, содержащий источник питания,ниикна Изобретение касаетс измерительной техники использовано при созда для контроля отношений и резисторов на предпр кающих резисторы, дели схеьы. тарый соединен с выходом основногооперационного усилителя, а неинвертирующий вход дополнительного операци-.онного усилителя и второй полюс источника опорного напряжения заземлены 1).Однако, известное устройство, обладает недостатком, заключающимсяв том, что ему присуща. методическаяпогрешность так как в знаменателевыражения 1 ф стоит значение измеряемого отношения, а не его номинальноезначение и при измерении отношенийсопротивлений с относительной погреш ностью порядка единиц- десятков про- .центов точность измерения будет снижена,выход которого через делитель соединей со входом одного из ключей, выходы последнего соединены со входамипреобразователя тока в напряжение,выход которого соединен с зажимомдля подключения измеряемых сопротивлений, другие зажимы для подключенияизмеряемых сопротивлений через другойключ соединены со входом операционного усилителя, в цепи обратной связи которого включено цифро-управляемое сопротивление, при этом управляющие входы ключей, цифро-управляемогосбпротивйения; измерительного приборасоединены с выходами блока управления, вход которого соединен с выходомнуль-органа, один вход которого соединен с выходом источника питания ипервым выходом измерительного прибора, а другой вход нуль-органа соединен с выходом операционного усилителя и вторым выходом измерительного 20прибора 2.Недостатком известного устройстваявляется влияние систематической погрешнбсти бперационного усилителя,образующего масштабирующий преобразователь, например, дрейф нуля,Цель изобретения - повышение точности измерения. Для этого в устройство для измерения бтносительной погрешности отношений сопротивлений и резистбров, содержащее источник напряжения, первый ключ, входы которогосоединены с одним и другим зажимомдля подключения измеряемых резисторов, выход ключа соединен со входом 35первого операционного усилителя с;включенным в цепи обратной связи цифро-управляемым сопротивлением, атакже второй ключ, управляющий входкоторого, а также упрарляющие входй 40цифроуправляемого сопротивления,первого ключа, измерительного прибо"ра соответственно соединены с первый,вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, вход последнегосоединен с выходами нуль-органа, па 1раллельно которомуподключен измернтельный прибор, при этомодин извходов нуль-органа соединен с выходом источника напряжения, введеныинвертор, второй, операционный усилитель, образцовый делитель.напряжения, причем последний включен в цепьобратной связи второго операционногоусилителя, вход которого соединен свыходом инвертора, а вход последнего 55соедийен с выходом первого операцион-ного усилителя, выход второго операционного усилителя соединен с однимиз входов второго ключа, другой входкоторого соединен с выходом инверто; щра, а выход второго ключа соединенс другим входом нуль-органа, управляющий вход образцового делителя напряжения соединен с пятым выходомблОка управления, авыходисточника напряжения соединен с третьим зажимомдля подключения измеряемых резисторов. На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства. Устройство для измерения относительной погрешности отношений сопротивлений и резисторов содержит:источник напряжения 1, измерительный прибор 2, измеряемые резисторы 3 и 4, два операционных усилителя 5 и б, образцовый делитель напряжения 7, пер- вый двухпозиционный ключ 8, цифроуправляемое сопротивление 9, инвертор 10, образованный усилителем 11 и дополнительным делителем 12, второй двухпозиционный ключ 13, нуль-орган 14, и блок управления 15.Работа устройства происходит в два такта. В первом такте блок управления 15, подключает к инвертирующему входу операционного усилителя 5 меньший по номиналу измеряемый резистор, например, 3, с помощью ключа 8, а первый вход нуль-органа 14 с помощью ключа 13 - к выходу инвертора 10и, принимая сигналы с выхода нульоргана 14, изменяет состояние цифро. -управляемого сопротивления 9 Вц дотех пор, пока напряжения на входах нуль-органа 14 - Е, снимаемое с источника напряжения 1 и ЕВК /Вз, снимаемое с выхода инвертора 10-йе станут равными. Таким образом,обеспечивается равенствоЕ = Ейцкингде В ь - величина измеряемого резистора 3;Кия - коэффициент передачи инвертора 10.После того, как напряжения на вхо- . ;дах нуль-органа 14 сравняются, блок управления,15 изменяет состояние двух- позиционных ключей 8 и 13 на обратные, а коэффициент, образцового делителя 7 устанавливает Ко,т.е. равным номиналы фому значению измеряемого отношения и включает измерительный прибор 2. Вследствие того, что коэффициент передачи операционного усилителя б, в отрицательной обратной связи которого стоит образцовый делитель, напряжения7 с коэффициентом деления Ки, по не- инвертирующему входу равен -, а пер- . вым тактом исключены систематические погрешйости операционного усилителя5, измерительный прибор измеряет раз- .ностьаКЬЧфЕ-ЕфЕрНОНТаким образом, исключена методическая погрешностьвызванная, наличием в знаменателе выражениями К а также исключена зависимость результата измерения от систематических погрешностей усилителя, таких, например, как дрейф нуля, конечное значение коэфФициента усиления усилителя и т.д.705377 формула изобретения Устройство для измерения относи.тельной погрешности отношений сопротивлений и резисторов, содержащее источник напряжения, первый ключ, входы которого соединены с одним и другим зажимом для подключения измеряемых резисторов, выход ключа соединен со входом первого операционного усилителя с включенным в цепи обратной связи цифроуправляемым сопротивлением, а такЖе второй ключ, управляющий вход которого, а также управ" ляющие входы цифро-управляемого сопротивления, .первого ключа, измерительного прйбора соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, вход последнего соединен с выходом вуль-органа, параллельно которому подключен измерительный прибор, при. этом од 1 н иэ входов нуль-органа соединен с вь 1 ходом источника напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены инвертор, второй опе 1 6рационный усилитель, образцовый делитель напряжения, причем последний включен в цепь обратной связи второ" го операционного усилителя, вход ко; торого соединен с выходом инвертора, а вход последнего соединен с выходом первого операционного усилителя, выход второго операционного усилителя соединен с одним из входов второго ключа, другой вход которого соединен с выходом инвертора, а выход второго ключа соединен с другим входом нуль-органа, управляющий вход образцового делителя напряжения соединен с пятым выходом блока управления, а выход источника напряжения соединен 15 с третьим зажимом для подключения измеряемых резисторов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 О 1. авторское свидетельство ОССРпо заявке 9 2374414/21,кл. 2 6 01 Я 27/00, 22,06.76.2, Авторское свидетельство СССР позаявке 9 2530149/21,кл. 6 01 В 27/00,25,07.10.77 (прототип).Составитель Л. Сотниковаактор В. Сапирштейн Техред Э. Чужик Корректор .И, Пожо акаэ 8 билиал ППП "Патентф,г. Ужгород, УЗ. Проектная, 4 21/48 Тираж 1073ЦНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская на Подписное а СССР ий д. 4/5