Устройство для измерения электропроводностирезисторов по четырехзажимной cxeme

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 813274(22) Заявлено 30.06.78 (21) 2635865/18-21с присоединением заявки Ко(51) М. Кл.з С 01 й 19/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РЕЗИСТОРОВ ПО ЧЕТЫРЕХЗАЖИМНОЙ СХЕМЕИзобретение относится к электроизмерительной технике, а более конкретно - к измерителям электрического сопротивления и проводимости.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения электропроводности резисторов по -етырехзажимной схеме, содержащее усилитель, пер-. вый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта включен первый источник напряжения 111 . 15Недостаток известного устройства - низкая точность и большое время измерения.Цель изобретения - повышение точности и уменьшение времени измерения. 20Она достигается тем, что в устройство для измерения электропровод- ности резисторов по четырехзажимной. схеме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым по тенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, введены нуль орган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения, второй источник напряжения, причем первый токовый зажим измеряемого объекта соединен с одним иэ выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соединен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нуль- орган, параллельно которому включен управляемый резистивный делитель напряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом измеряемого объекта.На чертеже представлена схема измерителя электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме.Измеритель содержит источник-задатчик 1 измерительного напряжения с напряжением О, усилитель 2 с полюсами 2 А (первый полюс входа), 2 В (второй полюс входа), 2 С (первый полюс выхода), 2 Д (второй полюс вы. хода) и выходным током 1, четырех 81327430 1 = Г-ЛС 0 зажимный резистор 3 с потенциальными и токовыми выводами (П,Пи Т,Т ) и умеряемой проводимостьюК 10 (Сму (1)где 8 в мантисса числового значениярезультата измерения Ск,10 Р См) - масштабный множитель,а Р степень последнего, нуль-орган 4,управляемый кодом Р масштабного множителя (1) делитель тока 5, параллельный (или звездообразный) реэисторный делитель б напряжения с каналом управления кодом )Ч и полюсами5 А (главный полюс входа) 5 В (общийполюс для входа и выхода), 5 С(главный полюс ныхода и проводимостейплеч:ф. - между полюсом входа и полю 6сом выхода (5 А и 5 С),ЙС-(1-Д)С - между полюсом выходаи полюсом входа и полюсом, общим для 20входа и выхода (5 С и 5 В),С(Д) - между полюсом общим длявхода и выхода и полюсомвхода (5 Ви 5 А),второй источник 7 напряжения с напряжением 0 , равным или кратным напряжению источника-эадатчика 1.Работа устройства происходит следующим образом. После подключения к нему четыреззажимного резистора 3 с измеряемой проводимостью Ск и включения источника 1 питания с выходным напряжением 0 в контуре "выход источника 1 питания - усилитель 2 - четырехзакимный резистор 3" возникает ток Т. При этом на резисторе 3 с измеряемой проводимостью С к вследствие действия тока 1 возникает падение напрякения 1, причем400" 60( - +О) - Ч = О, (2) При этом усилитель 2 работает таким образом, чтобы величина ЛО между первым и вторым полюсами его входа стремилась к нулю, т,е. а 0-О. В последнем случае при выполнении вышеупомянутого условия= 1: Сх (3) откуда Ск = 1 ; О. (4) 5Управляемый кодом Р масштабногомножителя (1) делитель тока 5 вместес нуль-органом 4 моделируют совокупность значений порядка Р измеряемойвеличины, т.е. однозначно определяет 55диапазон измерения резисторов с неизвестными проводимостями. При этом ток 1 после прохождения узловой проводимости С делителя тока 5 превращается в ток Т и из выражения до для определения шунтирующего множи" теля Кш(Р), зависящего от Р:Кш(Р)= 1 (5) получим зависимостьТ = Т/К(6) Мантиссами числового значения результата измерения из выражения для определения неизвестной проводимости (1) С к =,О 10 ГСм 1,моделируется параллельным (или звездообразным) резисторным делителем бнапряжения,Ввод информации об измеряемой величине в делитель осуществляется поканалу упранления кодом,й, имеющемунесколько независимых параллельныхвходов. Причем, количестно входов канала (разрядность мантиссы) управления делителем напряжения определяет, по существу, точность моделирования и нахождения результата измерения проводимости Ск .Представленная на чертеже схемаделителя б напряжения является обобщенной схемой замещения универсальных звездообразных цифроаналоговыхпреобразователей (Ч-ЦАП), полученнойв результате сверток схем вышеупомянутых цифроаналоговых преобразователей от младших к старшим разряднымрезисторным сеткам.Управление делителем б напряженияосуществляется в плече лс между главным полюсом входа и главным полюсомвыхода, т.е, путем изменения основного обобщенного коэФфициента преобразования 1-ЦАП Р = О,ХХ.В момент установа нуль-органа 4 вположение равновесия, т,е, равенствадвух нстречнонапранленных токов получает Из (б) и (7) находим выражение для тока 1:1 =,цсо ук" (8)После поцстановки выражения (8) н выражение (4) и соответствующих преобразований, получаем уравнение шкалы для определения электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме:С= (0 С 0: К): 0 == ФС -уК( =,к А см 3 где Д=О,Х,Х - мантисса числовогозначения результата измерения Ск,согласно (1)Р 0 (Р)А = - С.К,0КО,0 С/К, См( - масштабный множиСР)тель,Таким образом, предлагаемое устройство исключает необходимось увеличения количества усилителей, необходимых для полной компенсации сопротивлений токовых и потенциальныхвыводов резистора с измеряемым сопротивлением (проводимостью), реализовано без образцовой меры сопротивления (проводимости), что значительно удорожало известные устройства, работает в режиме заданного напряжения, что повышает точность измерения неизвестных проводимостей.Формула изобретенияУстройство для измерения электропроводности резисторов по четырехзажимной схизме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерения, в него ввдены нуль-орган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения,второй источник напряжения, причем первый токовый зажим измеряемого объекта соединен с одним из выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соединен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нуль-орган, параллельно которому включен управляемюй резистивный делитель напряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом изме ряемого объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 265274, кл.С 01 й 19/10, 20.06.68813274 Соста Техре Келе Фи едактор аказ 76 ель В. МуртазинКоштура Корре Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4