Цифровой измерительный прибор

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР по авт. св. № 892309, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения сопротивления и повьшения точности измерения низкоомных сопротивлений, в него введены блок гальванической развязки, запоминающий повторитель, второй масштабный делитель напряжения , операционный усилитель, образцовый низкоомный резистор и входные токовые клеммы, причем выходы источника опорного напряжения подключены к входам второго масштабного делителя напряжения через последовательно соединенные блок гальванической развязки и запоминающий повторитель, первый выход второго масштабного делителя напряжения через потенциальные выводы образцового ннзкоомного резистора, подключен к первому входу операционного усилителя, а второй выход - к второму входу операционного усилителя, общий вывод которого через токовые выводы образцо (Л вого низкоомного резистора подключен к первой входной токовой клемме, а с выход операционного усилителя подключен к второй входной токовой клемме.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 G 01 R 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРС ПЗЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 892309 (21) 3502880/18-21 (22) 18. 10.82 (46) 07.09.84. Бюл. У 33 (72) Г.А. Кийков и Ю.А. Замрыка (71) Производственное объединение

"Краснодарский ЗИП" (53) 621. 317. 7 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11// 892309 кл. G 01 К 13/02, 1974. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР по авт. св. В 892309, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения сопротивления и повьппения точности измерения низкоомных сопротивлений, в него введены блок гальванической развязки, запоминающий повторитель, второй масштабный делитель напряже,SU„„1 12 6 А ния, операционный усилитель, образцовый низкоомный резистор и входные токовые клеммы, причем выходы источника опорного напряжения подключены к входам второго масштабного делителя напряжения через последовательно соединенные блок гальванической развязки и запоминающий повторитель, первый выход второго масштабного делителя напряжения через потенциальные выводы образцового ниэкоомного резистора подключен к первому входу операционного усилителя, а второй выход — к второму входу операционного усилителя, общий вывод которого через токовые выводы образцового низкоомного резистора подключен к первой входной токовой клемме, а выход операционного усилителя подключен к второй входной токовой клемме.

1112286

Кзобретение относится к электрои мернтельной технике и может быть использовано в цифровых омметрах и цяфровых комбинированных приборах, 5

40 входу второго направления переключателя рода работ, выход которого, 50 соответствующий положению Р, подключен к выходу предусилителя, а выход переключателя, соответствующий положению 0 — к выходу масштабного делителя. Причем запоминающее устройство состоит из мостового коммутатора, конденсатора памяти и усилитепя, конденсатор памяти подключен в диагональ мостового коммутатора, Но основному авт. св. 892309 известен цифровой измерительный прибор, содержащий цифроаналоговый преобразователь, предусилитель с включенным в цепь обратной связи масштабным усилителем, ключи, опорный источник напряжения, соединенный с цифроаналоговым преобразователем, последовательно соединенные интегратор и компаратор, выход которого 15 соединен с входом схемы управления, другой вход которой подключен к генератору тактовых импульсов, выходы ее соединены с входами схем совпадения, к другим входам которых под- 320 ключен выход генератора высокочастотных импульсов, а выходы схем совпадения соединены с счетчиком, подключенным к цифроаналоговому преобразователю и отсчетному устройству, 25 дополнительный делитель, запоминающее устройство, образцовый резистор и переключатель рода работ. Причем выход предусилителя соединен с входом дополнительного делителя и од- 30 ним иэ входов запоминающего устройства, выход делителя соединен через первый ключ с другим входом запоминающего устройства, к которому через второй ключ подключен один из входов цифроаналогового преобразователя, два других выхода которого соединены с входами запоминающего устройства, выход которого соединен с .входом интегратора, образцовый резистор соединен одним из выводов с опорным источником напряжения, другим — с входом первого направления переключателя рода работ, выход которого, соответствующий положению К, подключен одной из входных клемм к входу предусилителя, а другая входная клемма подключена к являющуюся входом мостового коммутатора и входом запоминающего устройства, выход мостового коммутатора соединен с входом усилителя и является другим входом запоминающего устройства, а выход усилителя является выходом запоминающего устройства (1) .

Недостатками известного измерительного прибора являются невысокая точность измерения низкоомных сопротивлений и ограниченный диапазон измерения сопротивлений в низкоомной области, обусловленное ограничениями по величине рассеиваемой мощности на образцовом резисторе и влиянием соединительных проводников образцового и измеряемого резисторов.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения сопротивления, а также повышение точности измерения низкоомных сопротивленийе

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измерительный прибор введены блок гальванической развязки, запоминающий повторитель, второй масштабный делитель напряжения, операционный усилитель, образцовый низкоомный резистор и входные токовые клеммы, причем выходы источника опорного напряжения подключены к входам второго масштабного делителя напряжения через последовательно соединенные блок гальванической развязки и запоминающий повторитель, первый выход второго масштабного делителя напряжения через потенциальные выводы образцового низкоомного резистора подключен к первому входу операционного усилителя, а второй выход — к второму входу операционного усилителя, общий вывод которого через токовые выводы образцового низкоомного резистора подключен к первой входной токовой клемме, выход операционного усилителя подключен к второй входной токовой клемме.

На чертеже изображена блок-схема цифрового измерительного прибора.

Цифровой измерительный прибор содержит входные клеммы 1 и 2, входная клемма 1 соединена с входом предусилителя 3, выход которого соединен с масштабным делится<",3 4, дополнительным делителем 5 ll 3:3,

1112

Оx п= о

"о

3=

"о з нающим устройством 6, состоящим из мостового коммутатора 7-10., в одну диагональ которого включены конденсатор 11 памяти и усилитель 12, входы запоминающего устройства 6 соединены с цифроаналоговым преобразователем 13 и ключами 14 и 15, цифроаналоговый преобразователь 13 соединен с источником 16 опорного напряжения и через образцовый резистор l7 — с переключателем 18 рода работ, выход интегратора 19 соединен через компаратор 20 со схемой 21 управления, соединенной с генератором 22 тактовых импульсов и первыми входами 15 схем 23 и 24 совпацения, вторые входы которых соединены с выходом генератора 25 высокочастотных импульсов, выходы схем совпадения соединены со счетчиком 26, подключен- 2р ным к отсчетному устройству 27, выходы источника 16 опорного напряже-. ния через последовательно соединенные блок 28 гальванической развязки и запоминающий повторитель 29 под- 25 ключены к входам второго масштабного делителя 30 напряжения, второй выход которого подключен к второму входу операционного усилителя 31, а первый выход — к первому входу опе-ЗО рационного усилителя 31 через потенциальные выводы образцового низкоомного резистора 32 (Ро), через токовые выводы которого общий вывод операционного усилителя 31 подклю35 чен к первой входной токовой клемме 33, выход операционного усилителя 31 подключен к второй входной токовой клемме 34.

Измеряемый пиэкоомный резистор 35 (R„) подключается токовыми выводами к входным токовым клеммам 33 и 34, а потенциальными выводами — к входным клеммам 1 и 2.

Блок 28 гальванической развязки может быть выполнен на конденсаторе, подключенном посредством первой пары ключей к входам, а посредством второй пары ключей — к выходам блока.

Запоминающий повторитель 29 может быть выполнен на усилителе, между первым входом и выходом которого подключен конденсатор, обкладки конденсатора подключены к входам, а второй вход и выход усилителя подключены к выходам повторителя.

286 4 напряжений показания прибора определяются формулой где 1) — напряжение на выходе предХ усилителя, напряжение опорного источника.

При измерении низкоомных сопротивлений измеряемый низкоомный резистор 35 включается так, как показано на чертеже, переключатель 18 рода работ включается в положение U ..

Блок 23 гальванической развязки эа счет периодической коммутации входящих в него ключей осуществляет перенос ЭДС ()о источника 16 опорного напряжения на входы запоминающего повторителя 29, с выходов которого напряжение Uo поступает на входы второго масштабного делителя 30 напряжения,формирующего на выходе напряжение 0 = U k, где — коэффициент передачи делителя 30.

При достаточно большом коэффициенте усиления операционного усилителя 31, пренебрежимо малых смещениях его нуля по напряжению и току за счет действия обратной связи в образцовом низкоомном резисторе 32 и измеряемом низкоомном резисторе

35 устанавливается ток ), при котором напряжение на ниэкоомном образцовом резисторе 32 будет равно напряжению на выходе второго масштабного делителя 30 напряжения

Напряжение на измеряемом низкоомном резисторе 1 „

"о "< ,=J = Rx

Х, х д

При выборе коэффициента деления второго масштабного делителя 30 напряжения К,, равного коэффициенту деления масштабного делителя 4 напряжения К., достаточно большом коэффициенте усиления предусилителя 3, пренебрежимо малых смещениях его нуля напряжение на выходе предусилителя определяется соотношением (2) В работе известного цифрового измерительного прибора при измерении и,, х

"г Ro к " К,, S 1112286 додставляя значение U иэ Форму лы (2) в формулу (1) получим õ

Иа с о

Таким образом, при измерении низкоомных сопротивлений показание прибора определяется отношением измеряемого сопротивления к образцовому и не зависит от величины опорного напряжения.

В данном приборе образцовый низкоомный резистор и измеряемое низкоомное сопротивление включены по четырехэажимным схемам, причем их по-тенциальные выводы включены последовательно с входами операционного усилителя 31 и предуснлителя 3 и. не обтекаются токами, что исключает вносимые соединительными проводниками погрешности.

Кроме того, за счет уменьшения падения напряжения на образцовом низкоомном резисторе 32, по сравнению с падением напряжения на образцовом резисторе 17, в К» раз снижена рассеиваемая на образцовом низкоомном резисторе 32 мощность, что позволяет соответственно в К< раз увеличить ток J, протекающий по измеряемому сопротивлению, и, в конечном итоге, расширить. диапазон измерения низкоомных сопротивлений, а также повысить точность их измерения.

111228б

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 6452/30

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель. С. Рыбин

Редактор Н. Джуган Техред А.Бабинец Корректор И. Муска