Компаратор сопротивлений

( Ссиоз СоветсиикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11834601 61) Дополнительное к авт. сеид-ву - 22)Заявлено 09.01.79 (21) 27104(51)М, Кл,7/00 7/06 с присоединением заявки Рй еударстеейнвй ееиетет СССР ае делам изебретеией и еткритей(72) Автор изобретен Г;.;1 й".1" ";у ., (-.,а ."гЛГ:; ,:ъ аменйзФРРд, . Б. Лани Краснодарский, ордена Трудового Красного электроизмерительных приборов 1) Заяви 4) КОИПАРАТОР СОПРОТИВЛЕНИЙ Изобретение относизмерительной технике к электроможет быть и для иэмер сопротивлений ания, усилидва компаривыходное устик пи тока,и РеритаколезчальещенитермоОднако этот компаратор харазуется ограниченной точностью,как выходное устройство кроменого сигнала содержит сигнал нного смещения, обусловленный сем нулей усилителей, утечками,ЭДС и другими факторами.Известен также ктивлений, содержащсов питания, усилиттока, компарируемыештабный усилитель ссвйэи, ключ и корретель Г 21. омпаратор сопроий источник импульель постоянногорезисторы, масцепью обратной ктирующий усилииспользовано в части ния сопротивлений.Известен компарат содержащий источи тель постоянного руемых сопротивления ройство 11. Недостатком известного компаратора сопротивлений является то, что хотя в нем и осуществляется коррекция сигнала начального смещения, однако из"эа наличия внешних нли внутренних периодических помех сигнал коррекции содержит составляющую периодической помехи, которая является источником погрешности компаратора, т.е. ограничивает его точность.Цель изобретения - повышение точ" ности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в компаратор сопротивлений, содержащий источник импульсов питания, соединенный с первыми потенциальными и токовыми зажимами образцового и измеряемого резисторов,второй токовый зажим измеряемого резистора соединен с выходом усилителя постоянного тока, первый вход которого подключен к первому потенциальному зажиму измеряемо.го резистора, второй вход подключен ко второму потенциальному зажиму об3 8346 разцового резистора, ко второму токовому зажиму которого подключен вход питания усилителя постоянного тока, масштабный усилитель, первый вход которого подключен ко второму потенци 5 альному зажиму измеряемого резистора, второй вход и вход питания которого объединены и соединены через цепь обратной связи и первый ключ с его выходом, цепь обратной связи также под ключена к первому потенциальному зажиму образцового резистора, первый конденсатор, один выход которого соединен с первым входом первого корректи- . рующего усилителя и с первым ключом, 15 второй вывод - со вторым входом и входом питания первого корректирующего усилителя и со вторым входом масштабного усилителя, введены суммирующий элемент, вторые ключ, конденсатор и корректирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом первого .корректирующего усилителя, а выход - с д цепью обратной связи масштабного усилителя, первый вывод второго конденсатора соединен с первым входом второго корректирующего усилителя и через второй ключ с выходом масштабного усили теля, второй вывод второго конденсатора соединен со вторым входом и входом питания второго корректирующего усилителя и со вторым входом первого корректирующего усилителя. 35Суммирующий элемент целесообразно выполнить в виде резистора с выводом от середины. На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого компаратора сопротивле 40ний,Компаратор содержит источник 1 импульсов питания, измеряемый резистор 2(й 1), образцовый резистор 3 (Я 1),усилитель 4 постоянного тока, масштабный усилитель 5, цепь 6 обратной связи, первый ключ 7, первый конденсатор 8, первый корректирующий усилитель 9, суммирующий элемент 10, второй ключ 11, второй конденсатор 12,50второй корректирующий усилитель 13,зажимы 14 и 15.Источник 1 импульсов питания подключен к соответствующим токовым и по 55тенциальным зажимам измеряемого и.образцоврго резисторов 2 и 3, приэтом измеряемый резистор 2 включенв цепь обратной связи усилителя 4 О 4постоянного тока, а второй вход и вход питания усилителя 4 постоянного тока соединены между собой через выводы образцового резистора 3. Элементы 1-4 образуют активный мост, выходной сигнал которого усиливается масштабным усилителем 5, К выходу масштабного усилителя 5 через ключ 7 подключены первый конденсатор 8 и первый вход первого корректирующего усилителя 9 или подключена цепь 6 обратной связи, а через ключ 11 второй конденсатор 12 и первый вход второго корректирующего усилителя 13. Выходы корректирующих усилителей 9 и 13 соединены со входами суммируюп,его элемента 10, выход которого подключен к цепи 6 обратной связи.Работа схемы компаратора сопротивления осуществляется в два цикла. В первом цикле коррекции ключи 7 и 11 находятся в положениях, изображенных на чертеже, при этом на зажимах 14 и 15 имеется сигнал помехиО щ Осм+ Оз 1 п 2 УГо ф (1) где 1 - напряжение начального смещения, обусловленное смещениемнулей усилителей и источни,ками термо-ЭДС в схеме;- частота периодической помесхифУО - амплитудное значение напряжения периодической помехи,Напряжение на выходе масштабного усилителя 5 определяется выражением (для упрощения принято, что коэффициенты передач корректирующих усилителей 9 и 13 равны единице, а напряжение на среднем выводе суммирующего элемента 10 - полусумме напряжения на его крайних выводах)Оз = (О +О 81 п 2 дГФ с) (2)1.Ргде 9 - коэффициент передачи цепи 6 обратной связи в режиме коррекции.Переход схемы ко второму циклу (измерению) осуществляется следующим образом. В некоторый момент времени Ь размыкается ключ 11 и на втором конденсаторе 12 запоминается напряжениеО.а = 1-Е = (%м+Оз 1 п 2 УГа с ) (3)д+. ФВ момент времени 1 переключается ключ 7 и на первом конденсаторе 8 запоминается напряжение 08 = Ц 1 / = - (О м+Оз 1 п 2 Гр ) (4)1При выполнении условия йО5 834601 бна среднем выводе суммирующего эле- теля) в предлагаемом компараторе со" мента 10 формируется напряжение, не противлений выгодно отличает его от содержащее составляющей периодической известного, так как результат коррекпомехи ции не содержит составляющей периодической помехи, которая является источц - то т - ЪО тортп 2 л 2 (те 1 г ником погрешности.(Ц 1 о О = Оср+Оз 1 п 23 Гд +р ( х Рм) (8)Р,.5 сПоскольку в режиме коррекции между узлами цепи 6 обратной связи сформировано напряжение ( 6), то напряжение на выходе масштабного усилителя 5 равно35О еи -ОЬ ) " О +ЫеЬ 1 ШЙ Йт.ЬЫЮ и,аирсржг-" ) " Я=Я-ж-к ФОМп 23 Ф.Иде д - коэффициент передачи цепиобратной связи в режиме измерения.Если в качестве измерителя выходного напряжения масштабного усилителя 5 используется интегрирующий преобразователь (не показан), подавляющий периодическую помеху, то результат измерения содержит только полезный сигнал- (Р -.Р )1, (10)Евыл Р,1 Х М ргде 1 . - коэффициент преобразования интегрирующего преобразователя.Использование новых элементов (суммирующего элемента, вторых ключа, конденсатора и корректирующего усили+ОЯ 102 Л 1: - Ь,О -Озю 2 ЛЕ 1 +о.1 2 р Г см ОКОс.1 Ов 1 о 2 Щ 1 - - .О 1 1 ЪМежду узлами цепи 6 обратной связиформируется напряжениеОр = ОО 1 Осм (6)В момент времени 1 на выходе источника 1 импульсов питания появляетсяимпульс с амплитудой Е, .в результатечего с помощью усилителя 4 постоянного тока формируется измеряемая функция,т.е. полезный сигналО : - (Р - Р), (7)Егде Р 1 - сопротивление образцовогорезистора 3;К - сопротивление измеряемого ре.25хзистора 2,Таким образом, в режиме измерения на, зажимах 14 и 15 имеется сумма сигналапомехи (1) и полезного сигнала (7),3 Формула изобретения 1. Компаратор сопротивлений, содержащий источник импульсов питания, соединенный с первыми потенциальными и токовыми зажимами образцового и измеряемого резисторов, второй токовый зажим измеряемого резистора соединен с выходом усилителя постоянного тока, первый вход которого подключен к первому потенциальному зажиму измеряемого резистора, второй вход подключен ко второму потенциальному зажиму образцового резистора, ко второму токовому зажиму которого подключен вход питания усилителя постоянного тока,масштабный усилитель, первый вход которого подключен ко второму потенциальному зажиму измеряемого резистора,г второй вход и вход питания которого объединены и соединены через цепь обратной связи и первый ключ с Ы"о выходом, цепь обратной связи также подключена к первому потенциальному эажиму образцового резистора, первый конденсатор, один выход которого соединен с первым входом первого корректирующего усилителя и с первым ключом, второй вывод - со вторым входом и входом питания первого корректирующего усилителя и со вторым входом масштабного усилителя, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены суммирующий элемент, вторые ключ, конденсатор и корректирующий усилитель, выход которого соединен с первым входом суммирующего элемента, второй вход которого соединен с выходом первого корректирующего усилителя, а выход - с цепью обратной связи масштабного усилителя, первый, вывод второго конденсатора соединен с первым входом второго корректирующего усилителя и через второй ключ с выходом масштабного усилителя, второй вывод второго конденсатора соединен со вторым входом и входом питания второго корректирующего усилителя и со вторым входом первого корректирующего усилителя,Заказ 4098/71 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деламизобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 2. Компаратор по п. 1, оч а ю щ и й с я тем, чтощий элемент выполнен в видес выводом от середины,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 371530, кл. 6 0111 27/00, 19702. Техническое описание и инструк-ция по эксплуатации компаратора соз противлений Щ 68200.Бевиннамысскогозавода электроизмерительных приборов,Рис. 1, 5 (,прототип).