Устройство для измерения внутреннего сопротивления вольтметра

(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированной или автоматической поверки электроизмерительных приборов, Устройство содержит источник 1 питания, резистор 2, ключи 3 - 16, конденсатор 7, аналоговые запоминающие блоки 8 и 9, образцовый управляемый магазин 10 сопротивлений, исследуемый вольтметр 11, блок 12 слежения за стрелкой вольтметра и блок 13 управления. Устройство позволяет поверять различные вольтметры с повышенной точностью, обладает более простой структурой и повышенной производительностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(71) Львовский политехнический институт им,Ленинского комсомола и Львовский эооветеринарный институт(56) Авторское свидетельство СССР В 712777, кл, 6 01 й 27/02, 1978,Авторское свидетельство СССР М 1 441331, кл, С 01 й 27/02, 1987. О, ц 16988 ИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЛЬИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано всистемах автоматизированной или автоматической поверки электроизмерительныхприборов, 5Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.На фиг,1 изображена структурная схемаустройства для измерения внутреннего сопротивления вольтметра; на фиг.2 - вариант 10выполнения устройства управления, входящего в состав фиг.1.Устройство для измерения внутреннегосопротивления вольтметра (фиг.1) содержит источник 1 питания, резистор 2. ключи 153-6, конденсатор 7, первый 8 и второй 9аналоговые запоминающие блоки, образцовый управляемый магазин 10, испытуемыйвольтметр 11, блок 12 слежения за стрелкойвольтметра (преобразователь), блок 13 управления, Источник 1 питания последовательно соединен с резистором 2, к которомуподключены вход первого аналогового запоминающего блока(АЗУ) 8, а также парэллельно соединенные и подключенные к 25общей точке первый ключ 3 и конденсатор7. К выходу первого АЗУ 8 подключен входАЗУ 9 и вход второго ключа 4, к выходукоторого подключен выход третьего клк)ча 5и входы образцового управляемого магаэина 10 сопротивления и включенного параллельно ему ключа 6, К выходу четвертогоключа б подключен один входной зажимисследуемого вольтметра 11, второй зажимкоторого заземлен.Положение стрелки 35вольтметра 11 контролируется блоком 12слежения за стрелкой вольтметра, Выходблока 12 слежения подключен к входу блока13 управления, Управляющие входы ключей3-6, АЗУ 8 и 9 и образцового магазина 10 40сопротивления подключены к первому- седьмому выходам блока 13 управления соответственно.Блок 13 управления содержит два генератора - генератор 14 тактов и генератор 15 45счетных импульсов, ключ 16, тактовый счетчик 17 и счетчик 18 управления магазином,триггер 19 пуска, схему ИЛИ 20, три схемыИ 21-23, два инвертора 24 и 25, два формирователя 26 и 27 и регистр 28 результата 50кода внутреннего сопротивления испытуемого вольтметра.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии ключи 3, 4 и б 55замкнуты, а ключ 5 разомкнут,АЗУ 8 и 9передают сигналы с входа на выход с коэффициентом преобразования, равным 1, Поддействием блока 13 управления сопротивление образцового управляемого магазина 10 устанавливается максимальным, Напряжение на конденсаторе 7, а значит на выходе первого АЗУ 8, на входах и выходахключей 4-6 и вольтметра 11, близко к нулю.При поступлении сигнала "Пуск" наблок 13 управления (первый такт), оно размыкает первый ключ 3 и напряжение на конденсаторе 7 начинает плавно возрастать.При приближении стрелки вольтметра 11 кнекоторой выбранной отметке срабатываетпреобразователь 12, который, воздействуяна вход блока 13 управления, вызывает сначала запоминание напряжения конденсатора 7 на первом АЗУ 8, затем запоминаниенапряжения на втором АЗУ 9. после чегоАЗУ 9 подключается так, чтобы напряжениена выходе второго АЗУ 9 суммировалось свыходным напряжением первого АЗУ 8, т,е.на выходе АЗУ 9 напряжение равно удвоенному напряжению на выходе АЗУ 8, Крометого, ключи 4 и 6 размыкаются, а ключ 5замыкается, Так как максимальное сопротивление магазина 10 выбирается существенно большим внутреннего сопротивлениявольтметра 11, показание вольтметра 11уменьшается.Во втором такте седьмой выход блока 13управления воздействует на управляющийвход магазина 10 сопротивления и уменьшает его сопротивление, При этом показание вольтметра 11 (ч) возрастает. Придостижении стрелкой положения (отметки),при которой срабатывает преобразователь12, блок 13 уп равления прекращает воздействие на управляющий вход магазина 10, Наэтом работа устройства заканчивается.Внутреннее сопротивление вольтметра 11оказывается равным сопротивлению магазина 10.В момент первого отсчета через контролируемый вольтметр протекает ток Ь 1О(1)где Кч - внутреннее сопротивление вольтметра,В момент второго отсчета через вольтметр протекает ток 1 ч 220Вч+Вм2где йм - значение сопротивления образцового магазина сопротивления, при которомстрелка установилась в то же положение,что и при первом отсчете,Поскольку оба отсчета выполняютсяпри одном и том же положении стрелки,очевидно1 ч 1=1 ч, (3)поэтому(4)и получимВч=йм. (5) Полученное равенство свидетельствует о том, что определение сопротивления вольтметра с помощью данного устройства не требует вычислений, Поскольку отсчеты производились в одной и той же точке шкалы, имеет место повышение точности измерения, причем количество используемых прецизионных элементов по сравнению с прототипом существенно уменьшается, остается лишь один прецизионный элемент - образцовый магазин сопротивлений.В исходном состоянии под воздействием триггера 19 ключ 16 блока управления закрыт, а счетчик 17 сброшен, Сигнал с его выхода поступает на первый выход устройства управления и удерживает в замкнутом состоянии ключ 3 (фиг.1), через схему ИЛИ 20 поступает на второй и четвертый выходы (замыкает ключи, фиг.1) и через инвертор 25 поступает на третий выход(размыкает ключ 5, фиг.1). Второй выход счетчика 17 удерживает в единичном состоянии триггеры сцетчика 18 (на его выходе устанавливается максимальный код), и не пропускает церез схему И 22 импульсы генератора 15,При поступлении сигнала "Пуск" триггер 19 перебрасывается, сигнал сброса на счетчик 17 не поступает, а к его счетному входу через ключ 16 подключается генератор 14, под действием импульсов которого счетчик 17 изменяет свое состояние, При этом управляющее воздействие нэ первом выходе блока 13 управления снимается, .Сигнал с единичного выхода счетчика 17 поступает через схему ИЛИ 20 на второй и четвертый выходы (ключи 4 и 6 остаются замкнутыми, фиг,1) и церез инвертор 25 - на третий выход (ключ 5 остается разомкнутым), Также подготавливается к работе схема И 21, которая ожидает прихода импульса из преобразователя 12 (фиг.1). При поступлении этого импульса он церез схему И 21 поступает на формирователь 26, который формирует на пятом выходе сигнал, обеспечивающий запоминание напряжения на конденсаторе 7 АЗУ 8 ( фиг,1). После окончания процесса запоминания в АЗУ 8 аналогичное запоминание производится в АЗУ 9 (фиг,1) под действием сигнала формирователя 27,После окончания первого такта счетчик 17 под действием импульса генератора 14 снова измеряет свое состояние, При этом состояние первого выхода блока 13 управ 30 40 45 50 ем магазина 10 равенства сопротивлению вольтметра 11. Этот же импульс проходитчерез схему И 23 и производит запись кода счетчика 18 в регистр 28 результата, а также сброс триггера 19. На этом работа устройства заканчивается, Триггер 19 сбрасывает счетчик 17, возвращаясхему в исходное состояние. Код на выходе регистра 28 соответствует внутреннему сопротивлению вольтметра 11.Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс измерения, повысить производительность труда,Формула изобретения 1, Устройство для измерения внутреннего сопротивления вольтметра, содержащее источник питания с последовательно соединенным резистором, э также образцовый управляемый магазин сопротивления, параллельно которому включен первый ключ, к выходу - объект измерения, а к входу - выходы второго и третьего ключей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышенияточности и упрощения устройства, в него введены блок слежения, установленный нэодной оптической линии с обьектом измерения, параллельно соединенные и подключенные к общей тоцке четвертый ключ и конденсатор, первый и второй аналоговыезапоминающие блоки, выходы которых подключены к информационным входам второго и третьего ключей соответственно,ления не изменяется (ключ 3 остается разомкнутым, фиг.1), сигналы на входы схемы ИЛИ 20 не поступают (ключи 4 и 6 размыкаются, фиг.1) и соответственно замыкается ключ 5 под действием инвертора 25, Второй выход счетчика 17 тактов разрешает прохождение импульсов генератора 15 через схему И 22 на счетчик 18, Так как сопротивление10 образцового управляемого магазина 10выбрано превышающим внутреннее сопротивление вольтметра 11, сигнал преоб, разователя 12, проинвертированный инвертором 24, не препятствует прохож дению импульсов генератора 15 на счетчик18, который включен на вычитание, Поддействием импульсов генератора 15 управляющее воздействие на седьмом выходе вызывает снижение сопротивления магазина 10 и тем самым возрастание показания вольтметра 11. Придостижении стрелкой положения (отметки), при котором срабатывает преобразователь 12, на блок 13 управления поступает импульс, запрещающий черезинвертор 24 прохождение импульсов генератора 15 через схему И 22 нэ счетчик 18, фиксируя достижение сопротивлени 1698825причем вход первого аналогового запоминающего блока соединен с точкой соединения четвертого ключа, конденсатора и резистора, вход второго аналогового запоминающего блока подключен к выходу первого аналогового запоминающего блока, а выход блока слежения подключен к входу блока управления, первый - четвертый выходы блока управления подключены к управляющим входам четвертого, второго, третьего и первого ключей соответственно пятый и шестой выходы соединены с управляющими входами первого и второго аналоговых запоминающих блоков, а седьмой - к управляемому магазину сопротивлений. 2. Устройство по п,1, атл и ч а ю ще ес я тем, что блок управления которого содержит генератор тактов, выход которого подключен через ключ к С-входу тактового счетчика, Я-вход которого соединен с управляющим входом ключа и выходом триггера пуска, й-вход которого соединен с С-входом регистра результата, первый и второй выходы тактового счетчика соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого являет ся вторым и четвертым выходами блока, атакже через второй инвертор соединен с третьим выходом блока, второй выход тактового счетчика подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого 10 подключен к генератору счетных импульсов,а выход которого через первый формирователь подключен к пятому выходу блока, который связан с шестым выходом через второй формирователь, первый вход эле мента И подключен через первый инверторк первому входу второго элемента И и первому входу третьего элемента И второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и Я-входом счетчика управления 20 магазином, выходы которого являются седьмым выходом блока и подключены к О-входу регистра результате, С-вход которого подключен к выходу третьего элемента И,