Измеритель сопротивлений резисторов

(19) 4 С 01 К 27/О 511 ЕТЕНИЯ щ 1 СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСН я. ЕЗИ з ванксах еобраяжеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИ(57) Измеритель сопротивлений рторов (ИСР) может быть испольэов цифровых измерительных комплеОн содержит коммутаторы 2-5, прзователь 6 сопротивлейия в напр ние, масштабирующий усилитель 7, источник 8 опорного напряжения, резисторную матрицу 9, пороговый элемент10, генератор 11 импульсов, триггеры12, 16, 17, 19, 29, элементы И 13,28, элементы 2 И-ИЛИ 14, 15, счетчики18, 20, элемент ИЛИ 21, дешифратор22, оперативный запоминающий блок(Б) 23, Б 25 ключей, оперативный накопитель 26, операционные усилители31, 32, источник 33 тока, транзистор34, эталонный резистор 35ИСР сокращает время измерения дистанционнорасположенных испытуемых резисторов .1.1-1.п. 2 ил,66счетчика 18 соединен с входами синхронизации четвертого триггера 19 ивторого счетчика 20, управляющий входкоторого соединен с инверсным выходомчетвертого триггера 19 и первым входом второго элемента И 28, первые информационные выходы второго счетчика20 через блок 25 ключей поразрядносоединены с соответствующими управляющими входами резисторной матрицы 9,а вторые - с соответствующими адресными входами постоянного накопителя26, выход которого подключен к второму информационному выходу 27 измерителя,Вход резисторной матрицы 9 соединен с выходом источника 8 опорного напряжения, а выход - с первым входом порогового элемента 10, второй вход которого соединен с выходом масштабирующего усилителя 7, выход порогового элемента 10 соединен с информационным входом пятого триггера 29, вход синхронизации которого соединен с выходом второго элемента И 28, а установочный вход пятого триггера 29 соединен с установочным входомтретьего триггера 17 и с выходом первого элемента 2 И-ИЛИ 14, выход второго счетчика 20 соединен с первым входом элемента ИЛИ 21, выход которого соединен с установочным входом четвертого триггера 19, выход пятого триггера 29 соединен с информационным входом третьего триггера 17, с управляющим входом постоянного накопителя 26, с вторым информационным входом второго элемента 2 И-ИЛИ 15 и со стробирующим выходом 30 измерителя. Выход третьего триггера 19 соединен с первым информационным входом первого элемента 2 И-ИЛИ 14, второй и третий информационные входы которого соединены с вторым входом элемента ИЛИ 21 и входом 36 "Сброс" измерителя, инверсный выход пятого триггера 29 соединен с информационным входом оперативного запоминающего блока 23, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И 28, третий вход которого соединен с выходом второго триггера 16 и с вторым входом первого элемента И 13, выход первого элемента И 13 соединен с входом "Чтение" оперативного запоминающего блока 23, вход Запись" которого соединен с выходом второго элемента 2 И-ИЛИ 15,1 13578Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых измерительных комплексах,5Целью изобретения является сокращение времени измерения дистанционнорасположенных и испытуемых резисторов.На Фиг.1 приведена структурнаясхема измерителя; на фиг,2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя.Измеритель содержит испытуемуюгруппу резисторов 1.1 - 1,п, где пнатуральное число, коммутаторы 2-5,преобразователь б сопротивления внапряжение, масштабирующий усилитель7, источник 8 опорного напряжения,резисторную матрицу 9, пороговый элемент 10, генератор 11 импульсов, первый триггер 12, первый элемент И 13,первый 14 и второй 15 элементы 2 ИИЛИ, второй 16 и третий 17 триггеры,первый счетчик 18, четвертый триггер 2519, второй счетчик 20, элемент ИЛИ2 1, дешифратор 22, оперативный запоминающий блок 23, первый информационный выход 24, блок 25 ключей, оперативный накопитель 26, второй информа- З 0ционный выход 27, второй элемент И28, пятый триггер 29, стробирующийвыход 30, входящие в преобразователь6 первый 3 1 и второй 32 операционныеусилители источник 33 тока транзисЭ35тор 34 и эталонный резистор 35 йоКроме того, измеритель имеет вход36 "Сброс", первые и клемм 37.1-37,пи вторые и клемм 38.1-38,п для подключения испытуемых резисторов. Выход 40генератора 11 импульсов соединен свходом первого триггера 12, первымвходом первого элемента И 13 и стробирующим входом первого элемента 2 ИИЛИ 14, инверсный выход генератора11 импульсов соединен с входами второго 16 и третьего 17 триггеров, первым и вторым стробирующими входамивторого элемента 2 И-ИЛИ 15, первыйинформационный вход которого соединенс выходом четвертого триггера 19, выход первого триггера 12 соединен свхоцом синхронизации первого счетчика18, информационные выходы которогопоразрядно соединены с соответствую 55щими входами дешифратора 22, с адресными входами оперативного запоминающего блока 23 и первым информационнымвыходом 24 измерителя, выход первого3 13578Выходы дешифратора 22 поразрядносоединены с соответствующими управляющими входами четырех коммутаторов2-5 и информационных выходов первогоФ5и и информационных входов второгокоммутаторов соединены с соответствующими первыми и клеммами 37.1-37.иизмерителя для подключения испьггуемыхрезисторов 1. 1-1.и, и информационных 10выходов третьего и и информационныхвходов четвертого коммутаторов соединены с соответствующими вторыми иклеммами 38.1-38,и измерителя дляподключения испытуемых резисторов1. 1-1.и, вход первого коммутатора 2подключен к второму выводу источника33 тока, первый вывод которого соединен с коллектором транзистора 34,выход второго коммутатора 3 110 дключен 2 Ок входу масштабирующего усилителя 7,вход третьего коммутатора 4 соединенс выходом первого операционного усилителя 31, инвертирующий вход которого соединен с выходом четвертого коммутатора 5, неинвертирующий вход .первого операционного усилителя 31соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя 32, сэмиттером транзистора 34 и первымвыводом эталонного резистора 35, второй вывод которого подключен к общейшине измерителя, которая через ограничительный резистор соединена с выходом источника 8 опорного напряжения35и с неинвертирующим входом второгооперационного усилителя 32, выходкоторого соединен с базой транзистора 34.Измеритель работает следующим образом,При поступлении сигнала на вход36 "Сброс" все блоки измерителя устанавливаются в исходное состояние,счетчики 18 и 20 устанавливаются вположение "Ноль, на выходе элемента21 формируется сигнал логическогои 0, устанавливающий на инверсном выходе триггера 19 сигнал логического0. При этом на информационный входоперативного запоминающего блока 23поступает сигнал логической "1" синверсного выхода триггера 29. Подвоздействием импульсов с прямого выхода генератора 11 (фиг.21) происхо 55дит переключение триггера 12 (фиг.26),На фиг.26 показаны импульсы с инверсного выхода генератора 11, Импчльсы с выхода триггера 12 произвобб4дят переключение счетчика 18, на выходе которого происходит формирование импульсов (фиг.21 - первый разряд счетчика),По заднему фронту импульсов с инверсного выхода генератора происходит переключение триггера 16. Сигнал с его инверсного выхода (фиг.23) разрешает прохождение импульсов с прямого выхода генератора 11 через элемент 13 на вход "Чтение" оперативного блока 23. Сигнал с прямого выхода тригт гера 19 разрешает прохождение импульсов с инверсного выхода генератора 11 через элемент 15 на вход "Запись" оперативного блока 23 при наличии на его информационном входе сигнала логической "1" с инверсного выхода триггера 29.Таким образом, в ячейки оперативного блока 23 по адресам, соответствующим коду счетчика 18, записывается единичная информация. Сигнал переполнения с выхода счетчика 18 переключает триггер 19 в положение логического нуля, Сигнал с инверсного выхода триггера 19 разрешает прохождение сигналов с выхода оперативного блока 23 через элемент 28 на вход синхронизации триггера 29 и разрешает режим счета счетчика 20..В соответствии с кодом счетчика 18 на выходе дешифратора 22 формируются распределенные во времени сигналы (фиг,2 е), которые поступают на управляющие входы соответствующих коммутаторов 2-5.При этом коммутаторы 2 и 5 подключают поочередно через первую и четвертую линии связи резисторов 11-1,и к отрицательному полюсу источника 33 тока и к инвертирующему входу операционного усилителя 3 1. Через коммутатор 4 производится включение обратной связи, содержащей третью и четвертую линии связи резисторов 1, 1-1,и и операционного усилителя 31, Такое включение резисторов 1. 1-1,и позволяет исключить влияние длины линий свя. зи на точность измерения.Операционные усилителя 31 и 32 работают в режиме глубокой отрицательной обратной связи. Через испьггуемый резистор 35 и эталонное сопротивление К протекает ток 1, создаваеомый источником 33 тока. Значение этого тока определяется уровнем ис-. точника 8 опорного напряжения, аимен 1357866Уно 1 к-. Напряжение, которое постуопает через вторую линию связи испытуемого резистора 1, и коммутатор 35на неинвертирующий вход операционногоусилителя 7, пропорционально разностисопротивлений эталонного К, и измеряемого В, что может быть представлено в виде 10П = Т,(В.,-К ),С выхода усилителя 7 сигнал, пропорциональный измеряемому напряжению У,поступает на вход порогового элемента 10, на другой вход которого поступает пилообразное напряжение с выхода резисторной матрицы 9 (Фиг.2),При равенстве данных напряжений, пороговый элемент 10 переключаетсяв положение, соответствующее логической " 1" (фиг2 ), которое поступаетна информационный выход триггера 29.В моменты времени, соответствующиесигналу с инверсного выхода триггера16 (фиг,23) и импульсам с прямого выхода генератора 11. (Фиг,2 а), происходит чтение информации оперативногоблока 23. На его выходе формируетсяимпульс (фиг,2 и), который через дешифратор 22 поступает на вход синхронизации триггера 29, переключая егов.положение логической единицы попереднему фронту (фиг,2 к),Сигнал логической "1" с выходатриггера 29 поступает на информацион 35ный вход триггера 17 и разрешает прохождение импульсов с инверсного выхода генератора 11 (фиг,26) на вход"Запись" оперативного блока 23 приналичии на его информационном входесигнала логического 0" с инверсноговыхода триггера 29. Таким образом,в ячейку оперативного блока 23 в момент срабатывания порогового элемента10 по адресу, соответствующему кодусчетчика 18, указывающему номер испытуемого резистора, записывается нулевая информация.По переднему фронту импульса синверсного выхода генератора 11 триг 50гер 17 переключается в положение логической единицы, разрешая прохожде.ние импульса с прямого выхода генера,тора 11 через элемент 14 на установочные входы триггеров 12 и 17, На55управляющий вход постоянного накопителя 26 поступает сигнал логической"1" с выхода триггера 29, разрешающий считывание информации, После чего на адресные входы постоянного накопителя 26 поступает код с выходов счетчика 20, в соответствии с которым из ячеек постоянного накопителя 26 считывается код измеряемого сопротивления резистора 1.1.На выходах 24 и 27 формируются коды, соответствующие номеру измеряемого резистора и его величине, на выходе 30 Формируется сигнал, разрешающий съем информации во внешние устройства (индикации, контроля и управления),Формула и з обретенияИзмеритель сопротивлений резисторов, содержащий масштабирующий усилитель и преобразователь сопротивлений в напряжение, выполненный в виде первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, с первым выводом эталонного резистора и с эмиттером транзистора, база которого подключена к выходу второго операционного усилителя, а коллектор - к первому выводу источника тока, второй вывод эталонного резистора соединен с общей шинойизмерителя, которая через ограничительный резистор подключена к неинвертирующему входу второго операционного усилителя и к выходу источника опорного напряжения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени измереня дистанционнорасположенных и испытуемых резисторов, в него введены четыре коммутатора, последовательно соединенные генератор испульсов, первый триггер, первый счетчик, второй счетчик, блок ключей, резисторная матрица, пороговый элемент, второй триггер, третий триггер и первый элемент 2 И-ИЛИ, последовательно соединенные четвертый триггер, первый элемент И, оперативный запоминающий блок и второй элемент И последовательно соединенные элемент ИЛИ, пятый триггер и второй элемент 2 И-ИЛИ, а также постоянный накопитель и дешифратор, вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика, с первым выходом измерителяи с адресным входом оперативного запоминающего блока, информационные входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента2 И-ИЛИ и с вторым выходом второгоЗаказ 5994/45 Тираж 730 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7135 триггера, первый выход которого подключен к стробирующему выходу измерителя, к второму входу второго элемента 2 И-ИЛИ и к управляющему входу постоянного накопителя, выход которого подключен к второму выходу измерителя, а информационный выход - к второму выходу второго счетчика, управляющий вход которого подключен к второму входу второго элемента И и к первому выходу пятого триггера, первый выход - к второму входу пятого триггера, а выход второго счетчика соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу "Сброс" измерителя и к информационным входам первого элемента 2 И-ИЛИ, стробирующий вход которого соединен с входом первого триггера и вторым входом первого элемента И, инверсный выход генератора импульсов подключен к входу четвертого триггера, к стро 7866 8бирующим входам второго элемента 2 ИИЛИ и к второму входу третьего триггера, установочный вход которого соединен с установочным входом второго 5триггера и с выходом первого элемента 2 И-ИЛИ, при этом третий вход второго элемента И соединен с выходом четвертого триггера, второй вход резисторной матрицы - с выходом источника опорного напряжения, выход второго элемента И подключен к третьему входу второго триггера, второй вход порогового элемента - к выходу масштабирующего усилителя, вход которого соединен с выходом второго коммутатора, а выход дешифратора подключен к управляющим входам коммутаторов, остальные входы которых подключены к входам измерителя, выходы первого, третьего и четвертого коммутаторов подключены к входам преобразователя сопротивлений в напряжение.