Устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклонения от номинального и образцового значений

Р т .,ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Саффз СеветскииСоциалистическихРеспублик(51)м. Кл. Я 01 Р 27/00 Государственный коинтет СССР по делан нзобретеннй н открытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАРАМЕТРОВ ДВУХНОЛЮСНИКОВ,ИХ ОТНОШЕНИЯ И ОТНОСИТЕЛЬНОГО, ОТКЛОНЕНИЯ ОТ НОМИНАЛЬНОГО И ОБРАЗЦОВОГО ЗНАЧЕНИЙИзобретение относится к технике измерения параметров двухполюсника и может быть использовано дляизмерения параметров сопротивлений,емкостей, диодов, параметров р- иперехода транзистора и др,Известно устройство, для раэбраковки резисторов по температурномукоэффициенту сопротивления, которое содержит блок замера резисторов,блок памяти, командный блок, блокразбраковки и синхронизатор1),Недостатком устройства является ограничение по типу проверяемых двухполюсников, например проверки только величины сопротивлений.Известно также устройство для определения относительного отклонения измеряемого сопротивления от номинального значения образцового сопротивления, которое содержит преобразователь параметра, например, в виде усилителя постоянного тока, в цепи обратной связи которого установлено образцовое сопротивление, блок задания режима работы, источник опорного напряжения, и усили.тель отношения напряжений Щ,Недостатком устройства являютсяограниченные функциональные возможности, так как оно позволяет определить относительное отклонениедвух сопротивлений.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства.Данная цель достигается тем,что в устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения и относительного отклоненияот номинального и образцового значений, содержащее обр; зцовый двухполюсник, источник опорного напряжения и преобразователь параметра,управляющий вход которого соединенс блоком задания режима, сигнальныйвход - подключен к первой входнойклемме, а опорный вход - соединенс одним из выводов образцового двухполюсника, введены управляемыйпреобразователь, компаратор, источ ник компенсирующего напряжения, коммутатор и блок управления, при этомодин иэ неподвижных контактов коммутатора соединен с второй входной клеммой, другой неподвижный контакт коммутатора соединен со вторым выводомобразцового двухполюсника, а подвижный контакт коммутатора подключенко входу преобразователя параметра,выход которого через управляемыйпреобразователь соединен с одним извходов комаратора, другой вход которого соединен с выходом источникаопорного напряжения, а выход компаратора подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен через источник компенсирующего нагряжения с управляющим входомуправляемоГо преобразователя, второй выход блока управления подключенк входу блока задания режима,. атретий выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего управт:яемый преобразователь 1, компаратор2, источник опорного напряжения 3,блок управления 4, источник компенсирующего напряжения 5 (нагример,ступенчатого или линейноиэменяющегося), преобразователь параметра б,коммутатор 7, блок задания режима8, измеряемй и образцовый двухпслюсники 9 и 10 соответственно,Рассмотрим работу устройства,когда двухполюсники 9 и 10 являются резисторами, 3 ОВ исходном состоянии коммутатор7 находится в положении, показанномна чертеже. Блок 8 задает необходимый режим на прибор 10, преобразователь параметра б преобразует значе- З 5ние параметра резистора 10 в электрическое напряжение надлежащей величины, Сигналы на выходе управляемогопреобразователя 1,и на выходе источника компенсирующего напряжения 4 п5 отсутствуют, На вход компаратора2 поступает напряжение У от источника опорного напряжения,1. Измерение величины сопротивления,оПусть резистор 10 является образцовым, а резистор 9 - измеряемоесопротивление,Перед каждым замером величинысопротивления проводится калибровка преобразователя параметра б иуправляемого преобразователя 1. Калибровка заключается в следующем,ПО команде, поступающей с блокауправления 4 на блок 8, последнийвырабатывает необходимое напряжение, которое поступает на резистор10. Одновременно команда с блокауправления поступает на вход источника компенсирующего напряжения 5Компенсирующее йапряжение плавно Иили дискретно поступает на управляющий вход управляемого преобразователя 1, Преобразователь 1 поддействием напряжения поступающегос источника 5, изменяет свой козФ фициент передачи. На вход управляемого преобразователя 1 поступаетнапряжение с выхода преобразователягараметра б, которое прямо пропорционально величине сопротивлениярезистора 10. На выходе управляемого преобразователя 1 напряжениеплавно или дискретно изменяется дотех пор, пока не сравняется с опор 6 ым сигналом У , При равенствейвходных напряжений компаратор Формирует сигнал, который поступает навход блока управления 4. Математическое выражение, в случае равева,. сравниваемых напряженнй принимает вид:%. К : Ц, (1)где Р - сопротивление 10;коэФФициент передачипреобразователя параметра б;коэФФициент передачи упйравляемого преобразователя,После поступления сигнала с компаратора блок угравления 4 Формируетуправляющий потенциал, который поступает на вход источника компенсирующего напряжения 5. значение напряжения последним запоминается, что соответствует выполнению условия (1). Наэтом калибровка заканчивается,Далее по команде, поступающей свыхода блока управления, коммутатор7 подключает ко входу преобразователяиспытуемое сопротивление 9. На выходе 11 устройства будет действоватьнапряжение(2)где Я - испытуемое сопротивление 9,уравнение (2) можно переписать сучетом (1) в виде:у0 р. =Я,оВ уравнении (3) У и Р - постоянные величины. Выходное напряжениеустройства прямо пропорциональноЯ . Из равенства (3) видно, чтовременные и температурные измененияК и К не влияют на результатизмерения Я, .П. Измерение величины отнощениясопротивлений.Исходное состояние устройства такое же, как и в предыдущем примере.Ко входу преобразователя параметровб подключен резистор 10.По команде, поступающей с блокауправления 4, источник компенсирующего напряжения 5 годает изменяющийся сигнал на управляющий вход управляемого преобразователя 1, изменяяего коэФФициент передачи до наступ-.ления равенства 11 При этом компаратор выр.;,.батывает сигнал, поступающий на блок управления 4. Блок управления Формирует команду, котораяпоступает на Вход источника компенсирующего напряжения и на вход коммутатора.В источнике компенсирующего напряжения запоминается выходное напряжение, а коммутатор 7 подключает ковход преобразователя б резистор 9.На выходе 11 устройства при этомбудет напряжениееьег фгде Я - сопротивление 9.Это уравнение можно переписатьс учетом (1):11 вы =1)фСледовательно,ф на выходе устройствабудет действовать напряжение, величина которого пропорциональна отношению /, так как У,:сопз 1,оШ. Определение относительнойотклонения сопротивления от образцового.Исходное состояние схемы такоеже, как в первом примере. Работаустройства аналогична первым двумслучаям.По команде, поступающей от блока управления 4, происходит уравновешивание схемы. В этот моментбудет справедливо равенсгво (1),Затем коюутатор подключает ковходу преобразователя параметра6 резистор 9. При этом между выходами 11 и 12 устройства будет действовать напряжениеЦ к, к (а -Р) (4)С учетом (1) уравнения (4) принимает вид: Из полученного равенства видно, что устройство измеряет относительное отклонение измеряемого сопротивления от образцового.1 У. Определение относительного отклонения измеряемого сопротивления.Исходное состояние схемы аналогично первому случаю. Как и раньше первоначально проводят калибровку устройства, добиваясь выполнения равенства (1) .После калибровки коммутатор в отличие от предыдущих трех случаев, не переключают в другое положениеНа время измерения отклонения сопротивления от своего первоначального значения источник компенсирующего напряжения 5 хранит свое выходное напряжение. Пусть величина сопротивления Я за это время изменилась на величину а% , тогда между выходами 11 и 12 устройства будет действовать напряжениед 1 У:(М +м) К, К -Н (5) С учетом (1) ц =%(,. М уравнение (5)" принимает вид:ЬРдц" у 1 ао Иэ полученного равенства видно, что приращение напряжения пропорционально относительному отклонению сопротивления от своего исходного значения.Принцип работы устройства был рассмотрен на примере измерения сопротивления резисторов, Однако устройство можно использовать и для измерения параметров других радио- элементов - емкостей, полупроводниковых диодов, транзисторов и т,п. Формула изобретения Устройство для измерения параметров двухполюсников, их отношения иотносительного отклонения от номинального и образцового значений,содержащее образцовый двухполюсник,источник опорного напряжения и преобраэователь паРаметра, при этомуправляющий вход преобразователясоединен с блоком задания режима,сигнальный вход преобразователяподключен к первой входной клемме, а опорный вход преобразователясоединен с одним иэ выводов образцо -вого двухпалюсника, о т л и ч а ю -щ э е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,в него введены управляемый преобразователь, компаратор, источниккомпенсирующего напряжения, коммутатор и блок управления, при этомодин из неподвижных контактов коммутатора соединен со второй входной клеммой, другой неподвижныйконтакт коммутатора соединен со вторым выводом образцового двухполюсника, а подвижный контакт коммутатора подключен ко входу преобразователя параметра, выход которого через управляемый преобразователь соединен с одним иэ входов компарато.ра, другой вход которого соединенс выходом источника опорного напряжения, а выход компаратора подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен черезисточник компенсирующего напряже-ния с управляющим входом управляемого преобразователя, второй выходблока управления подключен к входублока задания режима, а третий выход блока управления соединен с управляющим входом коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9,448485, кл. Н 01 С 17/00, 1975.2, Авторское свидетельство СССР411377, кл, 3 01 Я 17/06, 1975690409 Тираж 1090 Подписное цнИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 4 ж