Устройство для измерения сопротивления

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 150781. Бюллетень М 26Дата опубликования описания 15.0781 51)М, К,з 0 01 В 27/00 Государственный комитет СССР по ледам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю.Ф.1 убаров, В.Ю.Гурьев и В.С.МелентьевКуибышевский ордена Трудового Красного ЗЬаиени политехнический институт им, В.В.Куййщщва "(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано в системах автоматического контроля параметров элементовэлектрических цепей и в измерительных приборах универсального и специ"ального назначения,Известно устройство для измерениясопротивления резисторов, содержащее стабилизированный источник тока,соединенный с измеряемым элементом,интегратор для создания линейно изменяющегося напряжения, блок сравнения напряжений, два переключателя,дополнительный стабилизированныйисточник тока, выходы обоих источников тока соединены с входами переключателей, а выходы последнихпротивофазно подключены к входублока сравнения напряжений, соединенному с общей шиной через измерительный элемент, и к входу интегратора, подключенного к второму входублока сравнения напряжений )1 1,Недостатком данного устройства является наличие двух источников тока и погрешности вследствие изменения выходных токов этих источников. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство по способу измерения пассивных параметров электрических цепей, содержащее управляеьый генератор импульсов опорной частоты, ключ, счетчик, блок двойного дифференцирования, триггер, генератор линейно изменяющегося напряжения, измерительную цепь, состоящую из калиброванного исследуемого элемента, реэистнвный делитель напряжения, блок сравнения и переключатель, причем выход генератора линейно 15 изменякщегося напряжения, соединенс входом блока двойного дифференцирования, входом. измерительной цепи и входом резистивного делителя напряжения, средняя точка которого 20 соединена с одним входом блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом переключателя, а выход - с одним входом триггера, выход которого соединен с управляющим входом ключа, один вход переключателя соединен со средней точкой измерительной цепи, а другой - с клеммой для подключения измеряемого напряжения, выход блока двойного дифферен. цирования соединен с управляемымгенератором импульсов опорной частоты, выход которого через ключ соединен с входом счетчика, клемма ПУСКсоединена с вторым входом триггераи управляющим входом генератора линейно изменяющегося напряжения (2(,Недостаток этого устройствапогрешности иэ-за смещения уровнейсрабатывания блока сравнения.Цель изобретения - повышение точности измерения.Постанленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерениясопротивления, содержащее счетчик,к входу которого подключен ключ,переключатель, резистивный делительнапряжения, состоящий из образцового 15и измеряемого элементов, вывод последнего из которых соединен с корпусом,. блок упранления, введены сумматор, иннертор, интегратор, два ключа, источник опорного напряжения и 20генераторный пороговый элемент,причем выход источника опорного напряжения через второй ключ и интегратор соединен с первым входом сумматора, а через переключатель и третийключ - со вторым входом сумматоравыход которого соединен с реэистивным.делителем напряжения, средняяточка которого соединена с выходоминвертора и с входом генератора порогового блока, первый выход которогосоединен со входом блока управления,второй выход - с первым ключом,выход интегратора также соединен.совходом иннертора, выходы блока управления соединены с управляющими вхоключей.На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, на,фиг. 2 - диаграммы,поясняющие работу устройства,Устройство для измерений сопротивления содержит генераторный пороговый блок 1 (например генератор гармонических колебаний) с заданнымпорогом срабатывания О обеспечивающим его самовозбуждение, резистивный делитель 2 напряжения, состоящий из образцового Кс, и измеряемогоВ резисторов, "умматор 3, интегратор 4, иннертор 5, блок б управления,ключ 7, счетчик 8, источник 9 опорного напряжения О , переключатель 10,.ключ 11 , ключ 12, причем выход ийтегратсра 4 соединен с первым вхо-.дом сумматора 3, через инвертор 5со средней точкой резистинного делителя 2 напряжения и входом генераторного порогового блока 1, выходформирования импульсов команд 13которого соединен с входом блока буправления, а информационный выход14 через ключ 7 - с нходом счетчика8, источник 9 опорнбго напряжениясоединен через ключ 11 с входоминтегратора 4, а через переключатель10, ключ 12 - с вторым входом сумматора 3, выход которого соединен с у резистивным делителем 2 напряжения,выходы блока б управления соединеныс управляющими входами ключей 7,11 и 12,Измерение сопротивления производится следующим образом,Перед началом измерения нсе ключи 7, 11 и 12 разомкнуты. Источник9 опорного напряжения подключен квходу ключа 12.По команде с блока б управлениязамыкается ключ 11 и опорное напряжение Оо поступает на вход интегратора 4, Линеино изменяющееся напряжение О, =1 О с с выхода интегратора4 через сумматор 3 поступает на входрезистинного делителя 2 напряженияи через иннертор 5 на среднюю точкурезистивного делителя 2 напряжения(фиг,2) .В момент срабатывания генераторного порогового блока 1 происходитсрыв колебаний на его информационном выходе 14 (т. с фиг.2,а) иимеет место соотношениеОС+Оп +О = 0(1)где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряженияО 4 = -- 1 О (с -с ) н ( "- - ")разВх кхй + Н с( й+о меньше напряжения на выходе инвертора 5 О, = -О = -сО (с - с );оаОп - порог срабатывания генераторного порогового блока 1.Одновременно импульс команды срыва колебаний с выхода 13 формирования импульсов команд генераторного порогового блока 1 поступает на вход блока б управления,По команде с блока б управленияключи 12 и 7 замыкаются. Напряжение на входе резистивного делителя 2 напряжения увеличивается на эталонную величину О, равенство (1) нарушается и на информационном выходе 14 генераторного порогового блока 1 снова возникают импульсы, которые поступают н счетчик 8 (см,т,3 фиг,2, б), Линейно изменяющееся напряжение О на выходе интегратора 4 продолжает расти (см.фиг.2,а) .В момент второго срабатывания генераторного порогового блока 1 (см.т, с, фиг.2) происходит срыв колебаний на его информационном выходе 14 и имеет место соотношениеО +О +О =0,К пгде напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряженияц +ц - Л -й й2ойх+ йо й + ВоОо( с - с )20 Данное устройство может измерять напряжение,Измерение напряжения производится аналогично. При этом вместо резистора йх подключается эталонный резистор й и ключ 12 подключен через переключатель 10 к клемме О, Ключи 7, 11 и 12 разомкнуты.Работа устройства при измерении напряжения соответствует фиг,2, толь- . ко напряжение на входе резистивногозо делителя 2 напряжения увеличивается после первого срабатывания генератор- ного порогового блока 1 не на эталонную величину Оо, а на измеряемуювеличину О.о 35По комайде с блока б управления ключ 11 замыкается.В момент срабатывания генератор- ного порогового блока 1 имеет место соотношение 4 О+ о= О, (2) где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения зт о рт о раз меньше напряжения на выходе инвертора 5Ок = Ок = -кос ,-с )Оп - порог срабатывания генератор- ного порогового блока 1.По команде с блока б управления замыкаются ключи 12 и 7. Напряжение на входе резистивного делителя напряжения 2 увеличивается на величину измеряемого напряжения О, равенство (2) нарушается и на информационном выходе 14 генераторного порогового блока 1 снова возникают импульсы, О которые поступают в счетчик 8 (см.т. СЛ, фиг.2,б).Линейно изменяющееся напряжение с)к на выходе интегратора 4 продолжает расти. В момент второго срабатыНапряжение на выходе инвертора 5/Окя ОкОк+Е ко(с- сл )3;Оя - порог срабатывания генераторного порогового блока 1,В счетчике 8 записывается код,пропорциональныи интервалу временимежду вторым и первым моментамисрабатывания генераторного порогового блока 1 и пропорциональный со 1противлению измеряемого резистора й х Ования генераторного порогового блока 1 (см,т. с 2 фиг,2) происходит срыв колебаний на его информационном выходе 14 и имеет место соотношениеО +О +О о,где напряжение на средней точке резистивного делителя 2 напряжения о (с -сл)(й Ох йэт й эт + йоэт+ йо при хй Ох Предлагаемое устройство позволяетпроизводить измерения напряженияи сопротивления с большей точностью.Точность измерения увеличиваетсявследствие отсутствия погрешности засчет нестабильности порогового напряжения срабатывания генераторного порогового блока причем под нестабильностью понимают изменение О запдлительный промежуток времени, таккак известно, что изменение параметров элементов устроиства, дрейфпитающих напряжений и порогового напряжения имеет малую скорость измененияво времени. Изменение Оп в течениекороткого интервала времених(с максимальной длительностью несколько миллисекунд), практически непроисходит.Устраняется погрешность за счетнелинейности линейно изменяющегосянапряжения на выходе Интегратора 4,так как на вход резистивного делителя 2. напряжения и его среднююточку подается одно и то же линейноизменяющееся напряжение Ок,формула и 3 обре те ни я Устройство для измерения сопротивления, содержащее счетчик, к входу которого подключен ключ, переключатель, резистивный делитель наи и, 2 2 т, и,(с - )О йзт йо" йэт +й9 тл оНапряжение на выходе инвертора 5 Ок = -О, = Ок + -1(о (с -с )О - порог срабатывания генератор- ного порогового блока 1.В счетчик 8 записывается код, пропорциональный интервалу времени между вторым и первым моментами срабатывания геераторного порогового блока 1 и пропорциональный измеряемому напряжению ОкО +О+О - (О+Оп+О) = 0;йэт О йэт о1 О ( с-с) = 0;847225 Составитель Л,ФоминаРедактор О,Персиянцева Техред М, Рейвес Корректор Г.Решетник Подписномитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5 Заказ 5480/71ВИИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва, Тираж 73рственногообретений-35, Раушс Проектная, 4 Филиал ППП "Патент", г, Ужгоро пряжения, состоящий из образцовогои измеряемого элементов, вывод последнего иэ которых соединен с корпусом, блок управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерения, в него введены сумматор, инвертор, интегратор, два ключа, источник опорного напряжения и генераторный поро;говый элемент, причем выход источника опорного напряжения через второйключ и интегратор соединен с первымвходом сумматора, а через переключатель и третий ключ - со вторымвходом сумматора, выход которогосоединен с реэистивным делителемнапряжения, средняя точка которого соединена с выходом инвертора и свходом генераторного порогового блока, первый выход которого соединенс входом блока управления, второй выход - с первым ключом, выход интегратора также соединен со входом инвертора, выходы блока управления соединены с управляющими входами ключей. 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9391485, кл. С 0117/02, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 9270881, кл. 0 01 й 17/00, 1969 15 (прототип) .