Устройство для измерения сопротивления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нн 752189(51)М, Кл,с присоединением заявки Йо С 01 Р 27/08 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий,733(088.8) Дата опубликоваиия описания 300780(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначенодля измЕрения больших сопротивлений,например сопротивления изоляции печатных плат. 5Известен цифровой термометр,содержащий электрометрический усилитель с параллельно подключенным ключом и накопительным конденсатором,дискриминатор напряжения, переключатель, триггер управления, кварцевыйгенератор, счетчик импульсов и преобразователь "число импульсов-напряжение", включенный в цепь обратнойсвязи последовательно с накопительным конденсатором 11,Недостатком этого устройстваявляется влияние сопротивления изоляции ключа на погрешность измеренияе 20Известно устройство для измерения сопротивления, содержащее генератор пилообразного напряжения, выполненный на операционном интегрирующем усилителе, нуль-орган, формирователь импульсов, управляющийпереключателем, источник постоянногонапряжения, мост сопротивлений,одним из плеч которого являетсяизмеряемый резистор 2. 30 2Особенностью этого устройства является то, что входной резистор операционного интегрирующего усилителя и резистор в цепи обратной связи, подсоединенный параллельно интегрирующему конденсатору, включены в смежные плечи моста со схемой подключения измеряемого резистора в двух других плечах. При этом резистор в цепи обратной связи операционного усилителя подсоединен через переключатель к общей шине. Этим достигается уменьшение требований к точности источника постоянного напряжения, включенного в одну из диагоналей описанного моста.Недостатки известного устройства заключаются в том, что, поскольку образцовое и измеряемое сопротивления образуют делитель, величина напряжения на измеряемом сопротивлении зависит от его значения, а это приводит к погрешности, обусловленной изменяющимся напряжением на измеряемом сопротивлении изоляции, величина которого, как известно, зависит ет напряжения на нем, Кроме того, недостатками его являются низкое быстродействие, обусловленное тем, что в цепь разряда конденса30 40 55 60 65 гора включен резистор, минимальнаявеличина которого ограничена какчувствительностью мостовой схемы,так и догустимой мощностью рассеивания на резисторах моста, а такжесложность схемной реализации нульоргана и интегратора ввиду того,что нуль-орган должен иметь большоевхоцное сопротивление, большую величину допустимого синфазного и дифференциального сигнала, около 100 В,.а интегрирующий усилитель - большойдинамический диапазон выходного напряжения, равный напряжению на измеряемом сопротивлении.Цель изобретения - повышениеточности измерения и быстродействия.Поставленная цель достигаетсятем,что в устройство для измерениясопротивления, содержащее источникнапряжения .постоянного тока, интегрирующий усилитель, к выходукоторого подключены последовательно соединенные нуль-орган и формирователь измерительного импульса, ковторому входу которого подсоединенблок запуска, и два последовательносоединенных и противофазно-управляемых с выходов Формирователя ключа,причем выход второго ключа, одиниз полюсов источника напряжения ивторой вход интегрирующего усилителя подсоединены к общей шине,введены источник опорного напряжения итретий ключ, причем источникопорного напряжения подсоединен ковторому входу нуль-органа, а третийключ подсоединен между общей точкой упомянутых ключей и измерительным входом интегрирующего усилителя,его управляющий вход соединен суправляющим входом первого ключа, авторой полюс источника напряженияи.измерительный вход интегрирующегоусилителя соединены со входамиустройства.На чертеже представлена структурная схема устройства.Она содержит источник 1 напряженияпостоянного тока, измеряемое сопротивление 2, операционный интегрирующий усилитель 3 с конденсатором 4,электронный переключатель, состоящийиз электронных ключей 5,6,7, источник 8 опорного напряжения, нуль-орган9, блок 10 запуска, формирователь 11измерительного импульса,Работа предлагаемого устройстваоснована на преобразовании тока, протекающего через измеряемое сопротивление 2 в пропорциональный интервалвремени.В исходном состоянии ключи 5,7 замкнуты, ключ 6 разомкнут. Напряжение на выходе усилителя 3 равнонулю. При поступлении управляющегосигнала с блока 10 запуска формирователь 11 изменяет свое состояние,при этом ключи 5,7 размыкаются,а ключ 6 замыкается. Линейно нарастающее напряжение на выходе усилителя 3 сравнивается нуль-органом 9 с напряжением источника опорногс напряжения 8 и при их равенстве Формирователь 11 и ключи 5,6,7 возвращаются в свое первоначальное состояние, конденсатор 4 разряжается через замкнутые ключи 5,7, а на выходе формирователя 11 заканчивается формирование измерительного импульса.В режиме измерения общая точка разомкнутых ключей 5,7 через замкнутый ключ 6 подключается к общей шине. Благодаря этому сопротивление изоляции разомкнутого ключа 5 подключается параллельно входу интегратора, а сопротивление изоляции ключа 7 параллельно выходу усилителя З,и они не шунтируют конденсатор 4. Влияние сопротивления Вр разомкнутого ключа 5 на погрешность измерения 5 опредяется выражениемЯ л --- ркСЯРгде К - коэффициент передачи усилителя;С - величина емкости интегратора;- время интегрирования.Полагая К=10 , С=10Ф, Кр = Й,=10 ю Ом,= 0,2 с, получим3= 0,002,Таким образом, устройство позволяет увеличить точность измерения за счет постоянства напряжения на измеряемом сопротивлении, снижения погрешностей интегрирующего усилителя и нуль-органа, уменьшения погрешностей, обусловленных сопротивлением изоляции ключей, а также увеличить быстродействие за счет уменьшения времени разряда конденсатора интегрирующего усилителя. формула изобретения .Устройство для измерения сопротивления, содержащее источник напряжения постоянного тока, интегрирующий усилитель, к выходу которого подключены последовательно соединенные нуль-орган и Формирователь измерительного импульса, ко второму входу которого подсоединен блок запуска, и два последовательно Соединенных и противофазно управляемых с выходов формирователя ключа, причем выход второго ключа, один из полюсов источника напряжения и второй вход интегрирующего усилителя подсоединены к общей шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, введены источник опорного напряжения и третий ключ 7 причем источник опорного напряжения подсоединен ко второму входу нуль-органа, а третий ключ подсоединен между общей точкой752189 В. Дубьма оставител ехред М.К ректор Е. Папп Редактор С. Тимохи Тираж 1019 П ЦНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж, Раушская нписноеа СССРийд.4/5 Заказ 473 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная упомянутых ключей и измерительнымвходом интегрирующего усилителя,егоуправляющий вход соединен с управляющим входом первого ключа, авторой полюс источника напряженияи измерительный вход интегрирующего усилителя соединены со входамиустройства. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 448400, кл. 8 01 й 27/02,30.12.71.2, Авторское свидетельство СССР9 374553, кл. С 01 й 27/08,20.03,73.