Цифровой омметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 27/О ОПИСАН РЕТЕНИ ТВ 8-21Бюл, Р 37в, А.М. Шеких о пер- конГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ ВТОРСКОМФ СВИДЕТЕ( 71) Азербайджанский институт неф ти и химии им. Я. Азизбекова (53) 621.317.333(088.8)(56) 1. Нетребенко К,А., Реутов В. Аналого-цифровые преобразователи для резисто.эных датчиков. М., "Эне гияп, 1975, с. 8, рис. 1,2.2. Авторское свидетельство СССР Р 789896, кл. С 01 к 27/02, 197854)(57) ЦИфРОВОй ОИМЕТР, содержа щий два переключателя, источник опорного напряжения, добавочный и опорный резисторы, операционный ус литель и аналого-цифровой преобразователь, состоящий из последова тельно соединенных преобразователя напряжения в частоту (ПНЧ), ключа и счетчика, причем выход источника опорного напряжения подключен к первому неподвижному контакту вОго переключателя, подвижный ЯО 1046707 А такт которого через добавочный резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, опорным резистором и первым входным зажимом, второй вывод опорного резистора и второй входной зажим соединены с неподвижными контактами второго переключателя соответствен" но, подвижный контакт которого сое-: динен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точнос-; ти омметра, В него введены дифференциальный интегратор, блок выборки и хранения, три ключа, причем выход операционного. усилителя через два ключа соединен с инвертирующим и не" инвертирующим входами дифференциального интегратора, выход которого через третий ключ и блок выборки и.хранения соединен с входом ПНЧ, Я выход которого соединен с вторым неподвижным контактом первого переключателя.Изобретение относится к цифровой 1электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивления резисторв с высокой точностью.Известен цифровой омметр, содержащий активный преобразователь соп" 5ротивления в напряжение, которыйпостроен на основе операционногоусилителя с отрицательной обратнойсвязью и аналого-цифровой преобразователь напряжения. 0В этом устройстве погрешностьсопротивления в напряжение полностьювходит в результат цифрового измерения 1 1.Однако с помощью такого преобра.5зователя не удается получить высоких метрологических характеристик.Наиболее близким к предлагаемому является цифровой омметр, содержащий два переключателя, источникопорного напряжения, добавочный иопорный резисторы, операционныйусилитель и аналого-циФровой преобразователь, состоящий из последовательно соединенных преобразователя напряжения в частоту, ключаи счетчика, причем выход источника опорного напряжения подключен кпервому неподвижному контакту первого переклкчателя, подвижный контакткоторого через добавочный резисторсоединен с инвертирующим входомоперационного усилителя, опорнымрезистором и первым входным зажимом, второй вывод опорного резистора и второй входной зажим соеди- З 5иены с неподвижным контактом второго переключателя соответственно,подвижный контакт которого соединен с выходом операционного усилителя,неинвертирующий вход которо" 40го соединен с общей шиной устройства С 2 3Точность цифрового омметра опре-деляется -точностью цифроаналоговогопреобразователя напряжения и прецизионного резистора. Получениеболее высокой точности связано с,усложнением схемы цифроаналоговогопреобразователя напряжения (применение высокоточных резисторов ипереключателей) и, в свою очередь,с повышением стоимости устройстваи уменьшением его надежности.Известно, что звездообразныеделители напряжения обладают высокими метрологическими характеристиками. Такие делители имеют постоянное, выходное сопротивление,не зависящее от коэффициента деле-,ния. Поэтому использование. такогоделителя в известном омметре для 60получения более высокой точностиэффективно при измерении сравнительно больших сопротивления. Приизмерении малых сопротивлений влияние выходного сопротивления дели теля напряжения приводит к Неполной коррекции поГрешности преобразования сопротивления в напряжение (оно оказывается последовательно соединенным с сопротивлениями К, и К и входит в цепь обратного преобразования), что также ограйичивает точность преобразования.Цель изОбретения - повышение точности и надежности омметра при одновременном упрощении структуры устройства,Поставленная цель достигается тем, что в цифровой омметр, содержащий два переключателя, источник опорного напряжения, добавочный и опорный резисторы, операционный усилитель и аналого-цифровой пре" образователь, состоящий из последовательно соединенных ПНЧ, ключа и счетчика, причем выход источника опорного напряжения подключен к первому неподвижному контакту первого переключателя, подвижный ". контакт которого через добавочный резистор соединен с инвертирующимвходом операционного усилителя, опорным резистором и первым входным зажимом, второй вывод опорного резистора и второй входной зажим соединены с неподвижными контактами второго переключателя соответственно, подвижный контакт которого соединен с выходом операционного усилителя, неинвертирующий вход кото рого соединен с общей шиной устройства, дополнительно введены дифференциальный интегратор, блок выборки и хранения, три ключа, причем выход операционного усилителя через два ключа соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциального интегратора, выход которого через третий ключ и блок выборки и хранения соединен с входом ПНЧ, выход которого соединен с вторым неподвижным контактом первого переключателя.На Фиг. 1 представлена структурная схема цифрового омметра, на фиг, 2 - выходной сигнал преобразователя напряжения в частоту.Цифровой омметр содержит источник 1 опорного напряжения, входные переключатели 2 и 3, добавочный резистор 4 (К), измеряемый 5 (К) и прецизионный б й ) резисторы, операционный усилитель 7, ключи 8-11, дифференциальный интегратор12, блок 13 выборки и хранения, аналого-цифровой преобразователь 14, состоящий иэ последовательно соединенных ПНЧ 15, ключа 11 и счетчика 16.Источник 1 опорного напряжения через переключатель 2 и добавочныйрезистор 4 соединен с инвертирующимвходом операционного усилителя 7,1046707 фл 7 Составитель О. Панчерниковава Техред Ж.Кастелевич Корректор,А. Рль едак 10 Подпкомитета СССРи открытий кая наб., д. 4/5 с 45 Тираж ПИ Государственног о делам изобретени Москва, Ж, Рау аказ 77 В 1130Проектн Патент", г, Ужг илиал ПП ключи 8-10, интегратор 12, блок 13выборки и хранения, ПНЧ 15) с ростомчисла итераций резко уменьшаетсяи в установившемся режиме полностьюисключается из окончательного резуль-тата.5Скорость убывания относительнойпогрешности измерения Не-для предлагаемого устройства определяется соотношением 5Выбираяраиинм(КйЧполучаем З -Ео-+20Из выражения (5) для относительной погрешности измерения следует, что в диапазоне -100 с с С 100 устройство обеспечивает точное определение 2, при любых значениях начальной погрешности (2- 2)/2 . Использование Х;, как опорной величины в схеме ПНЧ 15 (в этом случае Х= Х) позволяет, согласно (3), полностью исключить погрешности источника 1 опорного напряжения на окончательный результат.ТогдаТз= р х 61опТаким образом, предельная точность измерения определяется толь-.ко точностью резистора 1 с , а также точностью отношения времен Т/Т,что может быть обеспечено сравнительно элементарными средствами(например, с помощью кварцевогогенератора),Следовательно, в предлагаемом устройстве в отличие от устройства- прототипа точность результатов обеспечивается без привлечения многозначной меры напряжения (ЦАП напряжения) .Таким образом, в предлагаемом цифровом омметре достигается высокая точность, а также упрощается структура устройства в целом.