Устройство для измерения сопротивлений

)9)ЯО)и 1 К 27/00 ВЕННЫЙ КОМИТЕТетениям и ОТКРытиямСССР ОСУДАРС ПО ИЗОБР ПРИ ГННТ ИЗОБРЕТДЕТЕЛЬСТВ У А ВТОРСНОМУ лв.) Н.А.Горяй выш отивле лючени Бюл. Р 25ов3 (088.8)(57) Изобретенительной технике ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОотносится к и может быть х автоматиче изме испо ого систем контро ван я активно ерениаи)3 ПИСАНИЕ тивления. Цель изобретения ние точности измерения соп ний - достигается путем ис влияния помех по цепям пит вышения точности поддержания измерительного напряжения на входе интегратора. При поступлении управляющегосигнала на входную клемму 10 размыкается ключ 8 и начинается интегрирование напряжениявеличина которогопропорциональна току через измеряемое сопротивление. В результате обеспечивается преобразование величиныизмеряемого сопротивления во временной интервал, регистрируемый на выходе компаратора 9. 1 з,п. ф-лы,1 ил.Изобпетение относится к электро -измерительной технике и может бытьиспользовано в системах автоматического измерения и контроля активного сопротивления.ОЦель изобретения - повышение точности измерения сопротивлений за счетисключения влияния помех по цепям питания и повьш(ения точности поддержания измерительного напряжения на вхо"де интегратора.На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.15Устройство содержит образцовый резистор , датчик 2 напряжения, диф - ференциальный усилитель 3, интегратор 4, в последнем - дифференциальный усилитель 5, резистор 6 и конденса О тор 7. Устройство содержит также ключ 8, компаратор 9, входную клемму 10, клеммы 11 и 12 для подключения измеряемого резистора, источник 13 опор;ного напряжения, источник 14 измеряе 25 ,мого напряжения, резисторы 15-17 и ,источник 18 питания.Первые входы дифференциального усилителя 3 и компаратора 9 соедине:ны с выходами соответствующих источ- ЗО ника 14 измерительного напряжения и ,источника 13 опорного напряжения,вы,ход дифференциального усилителя 3 1,соединен через датчик 2 напряжения с ,его вторым входом и непосредственно с 35 ,первым входом дифференциального усилителя 5 интегратора 4, второй вход дифференциального усилителя 3 через образцовый резистор 1 соединен с клеммой 11 для подключения измеряемого реэистора и через резистор 6 со вторым входом дифференциального усилителя 5 интегратора 4, выводы ключа 8 соединены с соответствующими выводами. конденсатора 7 и соединены соответствен но со вторым входом дифференциального усилителя 5 интегратора 4 и с его выхоцом, соединенным со вторымвходом компаратора 9,. управляющий вход ключа 8 соединен с входной клеммой 10,клемма 12 цпя подключения измеряемогорсзистора соединена с общей шиной,выход компаратора 9 соединен с выходной клеммой ;6 устройства, отрицательнаяклемма источника 18 питания соединена с общей п(иной, положительная клемма источника 18 питания через последовательно соединеннь(е резисторы 15-17 соединена с (Ошей шинойв Устройство работает следующим образом,К клеммам,11 и 12 устройства черезподводящие провода подключается измеряемый резисторВ исходном состоянииключ 8 замкнут, коэффициент передачиинтегратора 4 равен единице, и на еговыходе устанавливается напряжение,равное сумме измерительного напряжения (1 о и напряжения Б, которое надает на датчик 2 напряжения (К),1)винто аВыходное напряжение дифференциального усилителя 3 обеспечивает равенство напряжений на его входах. (1 о измерительной цепи при этом протекаетизмерительный ток Е,(.11 оК+ 2 г+ Когде Бо - измерительное напряжение;К - сопротивление измеряемогорезистора;г - сопротивление подводящихпроводов;К - сопротивление образцовогоорезистора 1.На датчике 2 напряжения (К ) падает напрях(ение 1),31 1 Кри К ( = О, измерителЬный ток достигает,аксимального значения;По1оМ 2 г+ КВеличина сопротивления К датчика 2напряжения выбирается из условия1,оКу + Бо = Поп,где Б- опорное напряжение,откуда величина К равнаБ о - Бо П оп - Бо .(2 г +К )В момент гна клемму О устройства поступает команда начала измерения, по которой ключ 8 размыкается иначинается процесс интегрирования падения напряжения на датчике 2 (К)напряжения, пропорционального току1, Напряжение П вы инг на выходе интегратора 4 и на втором входе компаратора 9 начинает линейно увеличиваться от своего исходного значенияивт,о "1Б = Ц + в-- 1, КЬы:(. утт,сл5 1576869 где о пц - постоянная времени интеглратора 4.Компаратор 9 осуществляет сравнение напряжений 11 еых. Инт и Поп и в момент с их равенства изменяет сиггнал на своем выходе и выходной клемме устройства,Время г. от момента г. до моментаФопределяется из условияПвых,цнт = Поп)П +Од+ - г - 1 К с 1)охх оп Отсюда время с х равно 1)оп-Уо (2 +КБ оп Бо - 33 л оп о Кх+2 г+Ко 11 о, лс 6 т; тиитх инт (Ц 7 К2 т + К )х аПоп -оп 1л и 11 о 1 л- (К +21+К -2 г-К ) о11 К о,х ооои Кинт х 1ко13 оп 1,лК = К Кх 11оИит х пп Х1/пп 1 лгде К ( - 1)п цо+ ----- -"- - (2 г + Е )2 г+ К Поо Измеряя время г.х, с учетом коэффициента Кпропорциональности получаем величину К , При К = О исходное напряжение на выходе интегратора 4 равно напряжению 1) : По + Поп По 1)аоВ результате этого компаратор 9 сразу изменяет сигнал на своем выходе и выходе устройства. При этом длительность сх равна нулю.Напряжения Ци 1)о в формулу определения с х входят в виде отношения, поэтому формирование этих напряжений с резистивного делителя дает возможность получения высокостабильного отношения Поп/БУстройство позволяет повысить точность измерения за счет того, что измерительный сигнал во всех элементах устройства проходит относительно общей точки, что повышает помехоустойчивость, отсутствует регулирующийэлемент как таковой, а следовательно,и недостатки, связанные с неидеальностью его параметров, снижаются требования к быстродействию элементов устройства (кроме компаратора). При этомсохранены способ изменения и положительные свойства известного устройства (измерение низкоомных сопротивлений 0,01-0,10 Ом, автоматическое ограничение измерительного тока на заданном уровне, интегрирование измерительного тока),25 1. Устройство для измерения сопротивлений, содержащее источник опорно го напряжения, источник измерительного напряжения, интегратор, ключ, соединенный с выводами конденсатора интегратора, дифференциальный усилитель, первый вход которого соединен с выходом источника измерительного напряжения, второй вход - с тервым выводом образцового резистора, второй вывод которого соединен с первой клеммой для подключения измеряемого 40 резистора, вторая клемма для подключения измеряемого резистора соединена с общей шиной, первый вход компаратора соединен с выходом источника опорного напряжения, второй вход - с выхо дом интегратора, выход компараторасоединен с выходной клеммой устройства, управляющий вход ключа - с входной клеммой устройства, датчик напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения сопротивлений за счет исключения влияния помех по цепям Питания и повышения точности поддержания измерительного напряжения на входе интегратора, интегратор выполнен на дифференциальном усилителе, резисторе и конденсаторе, выход дифференциального. усилителя интегратора через конденсатор соединен с первым выводом15768 б 9 Составитель В.БутинРедактор И.Горная Техред М.Дидык Корректор О.Ципле Заказ 1845 Тираж 555 Подписно еВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,101 датчика напряжения, иннертирующий вход через резистор - со вторыми выводами датчика напряжения и образцового резистора.2.,Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что .источник опорного напряжения и источник измерительного напряжения выполнены в виде резистивного усилителя, подключенного к источнику питания устройства.