Измеритель относительного изменения сопротивления

(51)4 С 0 Лдф, В1Ь 4, й:3;.",.Л ско-тех- аническо во СССР1979.СССР1970.СССР1968,НОГО ИЗМЕп СР М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специальное конструкторнологическое бюро физико-мехго института АН УССР(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областиизмерительной техники и может быть механических свойств прогнозированияработоспособности металлов и сплавов,испытывающих действие физических полей и/или контролируемых сред, Цельизобретения - расширение диапазонаноминальных значений сопротивленийисследуемого образца в сторону малыхзначений и повышение чувствительности - достигается за счет исключениянабора образцовых мер сопротивления.Для этогб в устройство дополнительновведены масштабные преобразователи 8,9 и 14 напряжения, переменный резистор 4, компаратор 10 и ключи 11 и 15.Кроме того, устройство содержит ис-точник 1 переменного тока, исследуемый образец 2, масштабный преобразователь 3 тока, реохорд 5, резисторы6 и 7, образующие делитель напряжения, усилитель 12, двигатель 13. 1 ил, 13073Изобретение относится к эпектроиэмерительной технике и может быть использовано при определении физико-ме. ханических свойств и прогнозировании работоспособности металлов и сплавов, испытывающих действие физических полей и (или) контролируемых сред.Цель изобретения - расширение диапазона номинальных значений сопротивлений исследуемого образца в сторону 10 малых значений и повышение чувствительности путем исключения набора образцовых мер сопротивления.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Измеритель относительного изменения сопротивления содержит. источник 1 переменного тока и последовательно соединенные с его выходом исследуемый образец 2 и масштабный преобразова тель 3 тока, выход которого подключен к диагонали моста, состоящего из переменного резистора 4, реохорда 5 и образующих делитель напряжения резисторов 6 и 7. Два масштабных преобразователя 8 и 9 напряжения, входы которых соответственно соединены с потенциальными выводами резистора 7 и исследуемого образца 2, а выходы - с входами компаратора 10, предназначены 30 для установки предела измерения относительного изменения сопротивления и, соответственно, автоматического уравновешивания напряжения на втором вхо де компаратора 10 и запоминания коэф фициента передачи "ш" в момент срабатывания ключа 11, принимаемого за начало исследования. Ключ 11 включен между выходом компаратора 10 и управляющим входом масштабного преобразо вателя 9. 53 2тора 10 при изменении установки предела измерения относительного изменения сопротивления. Выводы ключа 15соединены соответственно с входом ивыходом масштабного преобразователя 14.Устройство работает следующим образом,Проходящий от источника 1 переменного тока через исследуемый образец2 и вход масштабного преобразователя3 тока одинаковый и нормированный поплотности ток 18 вызывает на потенциальных зажимах 16 и 17 образца 2и выходах 18 и 19 преобразователя 3соответствующие падения напряжения:Сй.г 7 ТВХ 116-17 ю (1 Э"В=" бк 18-19 (2)Одна часть напряжения Б,9,9 , снимаемая с резистора 7 Жо,9 ), поступает через преобразователь 8 на первый вход компаратора 10 М=п (го 19 )и служит для установки предела измерения относительного изменения сопротивления и сравнения с поступающимна второй его вход напряжением Ц =ш хх Б , где 1 с,п,т - коэффициенты передачи масштабных преобразователей3, 8, 9 соответственно;К , - сопротивление нагрузкипреобразователя 3.На время подачи импульса Д., вызывающего замыкание ключа 11, выход.компаратора 10 соединяется с управляющим входом преобразователя 9 и изменяет коэффициент его передачи ш так,что напряжения на обоих входах компаратора 10 становятся равными(3) Снимаемая с резистора 7 часть напряжения может быть представлена в видеУсилитель 12 вместе с подключенным к его выходу двигателем 13 предназначен для компенсации пропорциональной выбранному пределу измерения разности напряжений, появляющейся на его входах, соединенных с выходом масштабного преобразователя 9, вторым входом компаратора 10 и движком реохорда 5 при относительном изменении сопротивления исследуемого образца 2. Третий масштабный преобразователь 14 напряжения масштабно связан с преобразователем 8, включен между выходом масштабного преобразователя 9 и вторыми входами компаратора 10 и усилителя 12 и предназначен для удержания равенства напряжений на входах компара 1"го- э П 1 В - и 1+А (4) 45где А=Цго,гПго 1 - фиксированное отношение падений напряжений на резисторах 6 и 7 соответственно,Подставляя (1,2,4) в (3) получимзначение начального сопротивления исследуемого образца 2ко= ----и к 11-19(5)ш (1+А)Из (5) следует, что результат из мерения Ко в пределах работоспособности преобразователя 3 не зависит отизменения протекающего через образец2 нормированного тока, а введение визмеритель масштабных преобразовате1307353 4П=Л/и - предел измерения относительного изменения сопротивлениязначение которого определяется уставкой коэффициента передачи и масштабного преобразователя 8 и изменяется впределах лей 8 и 9 компаратора 10 и ключа 11позволяет уменьшить нижний порог начального сопротивления образца 2 в ш (1+А)1 мксС =------ раз (6) 5эпминС момента окончания действия импульса Л., принимаемого за начало исследования образца 2, ключ 11 размыкается и установленное к этому времени значение коэффициента передачи ш преобразователя 9 фиксируется и запоминается,Пмакс и мс кс(13) П ьим п мин Такое решение позволило исключить применение набора образцовых мер соп ротивления и обусловленную их нестабильностью погрешность измерения, что привело к увеличению точности и функциональной гибкости измерителя.Другая часть напряжения Б , , падающая на реохорде 5 с помощью резистора 4, предварительно устанавливается так, чтобы 25П 2 оП 21-1 В П 11-21 ф (7) где Уо 1 - падение напряжения нарезисторе 6; Ъи 121-2 падение напряжения начасти реохорда 5,Начиная с момента фиксации ш измене 30 ние падения напряжения на исследуемом образце, вызванное изменением его сопротивления, компенсируется реохордом 5" 1 ь-о ш="ао-гз (8) 35 где Б - напряжение выхода измерительной диагонали моста, Выразив напряжение через ток и сопро- тивление 40А Рх В- и 1+А 100 Эх ь т шнайдеми измеренное значение относительногоизменения сопротивления исследуемогообразца 2Ь Кь-и А Р(12)55 движка "21" по +100 де" или ьВлбРв =П в в ,К 100где Р - перемещение деленийреохорда 5 от точкишкале, разбитой наленни; Включение между выходом преобразователя 9 и вторыми входами компаратора 10 и усилителя 12 преобразователя 14, коэффициент передачи которого так же равен и и масштабно связан с преобразователем 8, позволяет удержать начальное значение диапазона измерения при любой уставке его конечного. значения,Таким образом, предлагаемый измеритель точнее, имеет значительно большие функциональные возможности, на несколько порядков больший диапазон измерения и на несколько порядков меньший нижний порог начального сопротивления исследуемого образца. Применение его в научных исследованиях в 3 - 3,5 раза повышает производительность и улучшает условия труда. формула изобретения Измеритель относительного изменения сопротивления, содержащий последовательно соединенные источник переменного тока, зажимы для подключения исследуемого образца и масштабный преобразователь тока, первый выход которого соединен с первым входом реэисторного делителя, состоящего иэ двух резисторов, а второй выход - с вторым входом резисторного делителя и с первым выводом реохорда, вывод движка которого соединен с первым входом усилителя, выход которого соединен с управляющим входом двигателя, ось которого кинематически соединена с движком реохорда, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью расширения диапазона номинальных значений сопротивления исследуемого образца в сторону малых значений и повышения чувствительности за счет исключения набора образцовых мер сопротивления, в него введены переменный резистор, три масштабных преобразователя, компаратор и два ключа, при этом первый вывод первого ключа соединен с вторымСоставитель В. СеменчукТехред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов редактор С.Лисина Заказ 1627/44 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 51307353 6входом усилителя, с первым входом ком- образователя, второй вход которого паратора и первым выходом первого соединен с первым выходом масштабного масштабного преобразователя, вход ко- преобразователя тока и с первым вывоторого соединен с вторым выводом пер- дом переменного резистора, второй вывого ключа и с выходом второго масш вод которого соединен с вторым вывотабного преобразователя, первый вход дом реохорда, выход третьего масштаб- которого соединен с первым зажимом, ного преобразователя соединен с вторым а второй - с вторым зажимом для под- входом компаратора, выход которого ключения исследуемого образца, выход через второй ключ соединен с управлярезисторного делителя соединен с пер ющим входом второго масштабного превым входом третьего масштабного пре- образователя.