Устройство для измерения сопротивления

.,ЯО,и) А 27 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения Научно-производственного объединения Микропровод и Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621, 317.333 (088,8)(56) 1, Клибанов Л,И. и др. Высокоомные меры электрического сопротивления, Аппаратура и методы аттестации . - Измерени я, контроль, автоматизация. Научно-технический реферативный сборник. Вып. 3(37) . М 1981, с,19-28.2, Н.7.Кця 1 егя аль М,Р.Мас-Маг.11 п А Мгесг. Сцггепг. Сошрага 1 ог Вг 1 йце Йог Н 1 дй, Нея 1 ягапсе Меаяцгещеп 1 я ТЕЕЕ Тгапя. 1 пяСгиш, Меая. ч 01 1 М, У 4, ЭесещЬег, 19 72 (прототип) .(54) (57) У.СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащее клеммы для подключения измеряемого объекта, магнитный компаратор постоянного тока, состоящий из двух магнитных сердечников на которых намотаны обмотки, соответственно, с постоянным и регулируемым количеством витков, обмот=ка возбуждения и индикаторная обмотка, а также генератор возбуждений,выходы которого подключены к обмоткам возбуждения, детектор балансаампер-витков, входы которого подхлючены к выводам индикаторной обмотки,а выход - к нуль-индикатору, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона и повышенияточности, оно снабжено тремя усилителями и тремя образцовыми резисторами, причем обмотка с постоянным количеством витков включена между выходом первого усилителя и его инвертирующим входом, который через первый образцовый резистор соединен содним из выводов источника постоянного напряжения и одной клеммой дляподключения измеряемого объекта,другая клемма подключена к инвертирующему входу второго усилителя ичерез второй образцовый резисторсоединена с выходом второго усилителя, регулируемая обмотка компараторавключена (ежду выходом третьего усилителя и его инвертирующим входом,который через третий образцовый резистор соединен с выходом второгоусилителя, а неинвертирующие входывсех трех усилителей и второй выводисточника постоянного напряжениясоединены между собой.Изобретение относится к электрб= измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения электрического сопротивления, а также для поверки измерителей и магазинов сопротивления.Известно устройство для измерения электрического сопротивления,содержащее четырехплечий резистивный мост, в одну пару противополож Оных плеч которого включены измеряемый резистор и уравновешивающий магазин, а в другую - постоянные резисторы 1,Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие влияния токов утечкичерез сопротивление изоляции элементов конструкции моста, нестабильнос.ти реэисторных элементов плеч моста,влияния уравновешивающего (отсчетного) плеча, источника питания моста и параметров коммутирующих узлов,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство, содержащее клеммы дляподключения измеряемого объекта,магнитный компаратор тока, состоящийиз двух магнитных сердечников, накоторых намотаны обмотка с постоянным количеством витков, регулируемая обмотка, обмотка возбуждения,индикаторная обмотка; генератор возбуждения, детектор и индикатор баланса ампер-витков магнитного компаратора, а также источник постоянного тока, образцовый и измеряемые ре"зисторы, регулируемый источник постоянного тока и гальванометр ,2,Недостатками известного устройства являются малый диапазон измерения, а также низкая точность измерения вследствие влияния магнитныхшумов сердечников компаратора приизмерении высокоомных сопротивлений.Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности измерения сопротивления.Поставленная цель достигается тем,что устройство для измерения сопро-.тивления, содержащее клеммы дляподключения измеряемого объекта,магнитный компаратор постоянного тока, состоящий из двух магнитных сердечников на которых намотаны обмотки, соответственно, с постоянным ирегулируемым количеством витков,обмотка возбуждения и индикаторнаяобмотка, а также генератор возбуждения выходы которого подключены кобмоткам возбуждения, детектор ба"ланса ампер-витков, входы которого 60подключены к выводам индикаторнойобмотки, а выход - к нуль-индикатору, снабжено тремя усилителями итремя образцовыми резисторами, прьчем обмотка с постоянным количест вом витков включена между выходомпервого усилителя и его инвертирующим входом, который через первыйобразцовый резистор соединен с одним иэ выводов источника постоянного напряжения и одной клеммой дляподключения измеряемого объекта, другая клемма подключена к инвертирующему входу второго усилителя и через второй образцовый резистор соединена с выходом второго усилителя,регулируемая обмотка компараторавключена между выходом третьего усилителя и его инвертирующим входом,который через третий образцовый резистор соединен с выходом второгоусилителя, а неинвертирующие входывсех трех усилителей и второй выводисточника постоянного напряжениясоединены между собой,На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит магнитныйкомпаратор 1 тока, состоящий из двухмагнитных сердечников 2 и 3, на которых намотаны обмотка 4 с постоянным количеством витков, регулируемаяобмотка 5, обмотки б и 7 возбуждения и индикаторная обмотка 8, генератор 9 возбуждения, выходы которогоподключены к обмоткам б и 7 возбуждения, детектор 10 баланса ампервитков, входы которого соединены синдикаторной обмоткой 8, а выходыс нуль-индикатором 11, первый, второй и третий усилители 12-14 постоянного тока, измеряемый резистор 15,первый, второй и третий образцовыерезисторы 16-18, а также источник 19постоянного напряжения, Инвертирующий вход усилителя 12 через первыйобразцовый резистор 1 б соединен систочником 19 постоянного напряжения и через обмотку 4 с постояннымколичеством витков подключен к выходу усилителя 12, Инвертирующий входусилителя 13 через резистор 17 соединен с его выходом, а через измеряемый резистор 15 - с источником19 постоянного напряжения. Выход усилителя 13 подключен к инвертирующему входу усилителя 14, к которомуподсоединен и один из выводов регулируемой обмотки 5, а регулирующийвывод последней соединен с выходомусилителя 14.Устройство работает следующим об-разом,Напряжение с источника 19 постоянного напряжения подают на инвертирующий измерительный усилитель, собранный на усилителе 13, измеряемомрезисторе 15 и втором образцовом резисторе 17, Выходное напряжение измерительного усилителя подают напреобразователь напряжение-ток, состоящий из третьего образцового резистора 18 и усилителя 14, ток преоб 107519040 гдекш -напряжение источника 19постоянного напряжения;сопротивление образцовогорезистора 17;сопротивление измеряемогорезистора 15. раз о ват еля пропуск ают чере з ре гулируемую обмотку 5 магнитного компаратора тока, Одновременно напряжение с источника 19 постоянного напряжения подают на второй преобразователь напряжение-ток, реализованный 5 на первом образцовом резисторе 16 и усилителе 12, выходным током которого запитывают обмотку 4 с постоянным количеством витков магнитного компаратора 1 тока, 10Обмотки регулируемая 5 и с посто" янным количеством витков 4 преобразуют токи, протекающие в них, в напряженность постоянного магнитного поля, причем их включают так, 15 чтобы они создавали встречно-направленные напряженности, Посредством магнитного компаратора тока и генератора возбуждения алгебраическую сумму напряженностей (результирующую напряженность) постоянного магнитного поля преобразуют в ЭДС четных гармоник. Эту ЭДС, наводимую в обмотке 8, усиливают и преобразуют в постоянное напряжение с по"щью 25 детектора 10 баланса ампер-витков, а постоянное напряжение индицируют посредством нуль-индикатора 11. Изменением количества витков регулируемой.обмотки 5 добиваются нулевых показаний нуль-индикатора 11 и про 30 изводят отсчет измеренного сопротивления по лимбам регулируемой обмотки.Выходное напряжение М второго усилителя равнооя х(г)к Йоггде ог- сопротивление резистора 18,Через обмотку 4 магнитного компаратора тока пропускают ток 1 г равный М1 г.=оз ф оз Х"о фг аког(4) где Ф,Юг - количество витков соответственно регулируемой5 и 6 с постоянным количеством витков 4 обмоток,Как видно из равенства (4) предельная погрешность измерения сопротивления будет равна сумме погрешностей отношения витков обмоток 4и 5, отношения сопротивлений резисторой 17 и 18, сопротивления резистора 16, а также погрешностей от входных токов и дрейфа напряжения смещения усилителей и магнитных шумов магнитного компаратора тока,Учтя некоррелированность погрешностей, суммарная среднеквадратичная погрешность измерения составит710 Ъ при 10Ом и 1,710" Впри 10Ом.Таким образом, устройство позволя -ет расширить диапазон и повыситьточность измерения сопротивлений,при равенстве аппаратурных затрат посравнению с известными устройствами. где- сопротивление резистора 16,При балансе ампер-витков магнитного компаратора тока можно записать . 1% = 1 г Ч 1 г или, подставив значения 1 и 1 из уравнений (2) и (3), по- лучим1075190 Составитель Л.МихалТехред А,Бабинец Помитета СССоткрытийая наб., д. но Тираж 711 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений и 035, Москва, Ж, Раушс