Устройство дистанционного измерения сопротивления

1067446 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в системах телеизмерения и контроля. Известен телеиэмерительный преобразователь сопротивления во временной интервал, выполненный по принципу ЯС -моста с двумя рассредоточенными ветвями 13Недостатком такого преобразователя является слабая помехозащищенность от помех с периодом, кратным времени измерения, а также низкая точность из-за влияния сопротивления проводов линии связи. Исключение это го влияния на результат измеренияв подобных устройствах производитсяпо образцовым отсчетам алгоритмическим путем, что требует усложнения аппаратуры и наличия в ее соста,ве специальных вычислительных средств.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рассредоточенный мост, содержащий зарядный конденсатор и резистор делителя, соединенные одними выводами через ключ с источником постоянногонапряжения, нуль-орган, один извходов которого соединен с другим вы водом зарядного конденсатора и входо первого провода линии связи, а другой - с вторым выводом резистора делителя, развязывающий диод, второй провод линии связи, второй резистор делителя и реэисторный датчик., Рассредоточенный мост снабжен регулирующим элементом, например транзистором, вход которого соединен с одним из выводов резисторного датчика. Другой вывод реэисторного датчика через второй резистор делителя соединен с управляющим входом регулирующего элемента, подключенным через второй провод линии связи и развяэывающий диод на другой вход нуль-органа, а выход первого провода линии связи соединен с выходом регулирующего элемента 2 ).Известный рассредоточенный мост позволяет исключить зависимость результатов измерения от сопротивления линии связи, и помех, наводимых в ней. Однако из-за наличия приведенных. к входу нуль-органа шумов, обусловленных его собственными шумами, высокочастотными нуль сациями источника питания, наведенными помехами и другими возникает погрешность измерения сопротивления,Целью изобретения является повышение точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство дистанционного измерениясопротивления, содержащее зарядный конденсатор и первый резистор делителя напряжения, соединенные одними выводами через ключ с первым выводом источника питания,второй вывод которого соединен собщей шиной, нуль-орган, однимиэ входов соединенный с другим выводом зарядного конденсатора и на чалом первого провода линии связи,резисторный датчик, один вывод ко-.торого соединен с вторым резисторомделителя напряжения и общей шиной,а второй вывод соединен с эмитте ром регулирующего транзистора, коллектор которого соединен с концомпервого провода линии связи, а база соединена с концом второго провода линии связи и вторым выводом вто 5 рого резистора делителя напряжения, введены второй регулирующий транзистор-, вспомогательный источник ЭДС и дополнительный делитель напряжения причем вход второго регулирующеготранзистора соединен с вторым выводом первого резистора делителя напряжения, выход соединен с началомвторого провода линии связи, а управляющий вход соединен с первымвыводом вспомогательного источникаЭДС, второй вывод которого соединенс другим выводом зарядного конденсатора, нуль-орган соединен вторымвходом с вторыми выводами резистом ров дополнительного делителя напря жения, первый резистор которогопервым выводом соединен с общей шиной, а второй резистор первым выво,дом соединен с первым выводом зарядного конденсатора.35 Благодаря применению вспомогательного делителя второй вход нуль"органа отсоединен от первого образцового резистора, а вместо диодавключен второй регулирующий элемент 4 О со вспомогательным источником ЭДС,создающим начальное смещение. Засчет этого возникает положительнаяобратная связь между выходом первого регулирующего элемента и егоуправляющим входом.На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и3 - временные диаграммы.Устройство состоит иэ источника1 питания, подключенного черезключ 2 к резистору 3 первого делителя напряжения, соединенному другимвыводом с входом второго регулирующего элемента, например транзистора4, зарядного конденсатора б, соединенного другим выводом со вспомогательным источником ЭДС 6, началом первого провода линии 7 связи и входом нуль-органа 8, второй вход которого подсоединен к средней точ ке дополнительного делителя напряжения на резисторах 9 и 10. Управляющий вход транзистора 4 соединен с вторым выводом вспомогательного источника ЭДС,6, а выход - с нача лом второго провода линии связи 11,,О (с 1=е ехр 10 откуда где Й 3 и Р - сопротивления резисторов 9 и 10;Е - напряжение источни 25 ка 1 питания,При этом интЕрвал времени Фг линеен по отношению к величине РВвиду того, что скорость нарастания напряжения на емкости в мо 30 мент срабатывания нуль-органа в этомслучае больше, чем при обычномлинейном заряде конденсатора, т,е.неопределенность момента срабатывания 1 2 ( см, фиг, 2 ) нуль орга .наЬ :1 -1 меньше, чем при линей"э эном заряде.Неопределенность момента срабатывания нуль-органа, вызываемаяприведенными к его входу шумами 40 в данном устройстве в Ы раз меньше, чем при линейном заряде конденсатора, где:цф о + фп фф +Сдд - напряжение на зарядном конденсаторе в момент срабатывания нуль-органа.Вид этой функции показан нафиг, 3. Она представляет соббй монотонновозрастающую Функцию от отОйношения О О при этом Ы1,Таким образом, предлагаемое уст 55 ройство позволяет уменьшить неопределенность момента срабатывания нульоргана, в результате чего повышается чувствительность устройства,приводящая к увеличению точности 60 измерения. конец которого подключен к резистору 12 первого делителя напряжения, второй вывод которого соединен собщей шиной питания, и базе регулирующего транзистора 13, эмнттер которого подключен к резисторному датчику 14, второй вывод которого соединен с общей шиной питания, а коллектор - к концу первого провода линии 7 связи.При возникновении положительнОй обратной связи между выходом первого регулирующего элемента и его управляющим входом прямая 15 на Фиг. 2 превращается в экспоненту 16, имеющую большую крутизну в точке. Л и меньшую неопределенность срабатывания нуль-органа на интервале . Фэ -.1Устройство работает следующим образом.В исходном .состоянии ключ 2 разомкнут, а зарядный конденсатор 5 разряжен, При замыкании ключа 2 на базе регулирующего транзистора 13 установится напряжениеВ й"о= Ргде о - напряжение вспомогательного источника ЭДС 6;к - сопротивление резистора 3 первого делителянапряжения,,Йг - сопротивление резистора 12 первого делителянапряжения.Так как транзистор 13 и резисторный.датчик 14 образуют,эмиттерный повторитель, коллекторное питание которого подается от источника 1 питания, то через резиеторный датчик 14, первый провод линии 7 связи и зарядный конденсатор 5 потечет начальный ток:00 ед РгЭ = - =Р Я Игде Р - сопротивление резисторногодатчика 14.Напряжение на зарядном конденса торе 5 будет увеличиваться, что приведет к увеличению напряжения на управляющем входе регулирующего транзистора 4 и, в свою очередь к увеличению тока через резистор 12 .и росту напряжения на базе транзистора 13, а, следовательно, и тока, протекающего через датчик 14 и зарядный конденсатор 5.Для данной цели справедливо следующее дифференциальное уравнение: 1 д., где Ос(Ф) - напряжение на зарядномконденсаторе 5.Напряжение на зарядном конденсаторе 5 изменяется по экспоненциальному закону Нуль-орган 8 сработает в момент равенства напряжений на зарядном конденсаторе 5 и средней точке делителя иэ резисторов 9 и 10. 151067446 Составитель В. СеменчукРедактор М. Петрова Техредй. ЕастелевйчКорректор В. БутягаШ ююф фШ е.Закаэ 11204/49 Тираж 71 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений и 113035, Москва, Ж, Рауы