Цифровой измеритель сопротивления

 

ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ , содержащий генератор зарядных импульсов, неинвертируюпщй усилитель постоянного тока, вход которого соединен с одним из входных зажимов для подключения измеряемого резистора и с одной из обкладок образцового конденсатора , другая обкладка которого и другой входной зажим для подключения измеряемого резистора соединены с общей шиной, выход неинвертирующего усилителя постоянного тока через пороговый блок соединен с-первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетньк импульсов, а выход с входом счетчика импульсов, о тличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения,, введены два ключа, одновибратор, инвертор, причем выход генератора зарядных импульсов через первый и второй ключи соединен соответственно с входом и выходом неинвёртирующего усилителя постоянного тока, вход одновибратора соединен с третьим входным зажимом для внешнего запуска, а выход соединен с входом генератора зарядных импульсов, с входом шивертора, с управляющим входом первого ключа и с установочным входом счетчика импульсов, выСП ход инвертора соединен с управляюпщм входом второго ключа и с третьим входом элемента И, а генератор зарядных импульсов содержит последовательно соединенные операционньй усипит1ель, резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с входом генератора зарядных имг пульсов, а выход - с инвертирующим входом операгщонного усилителя и с выходом генератора зарядных импульсов , неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с источником опорного напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (5!)4 0 01 R 27/02!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3694803/24-2! (22) 27.01.84 (46) 07 11.85. Бюл. В 41 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Л.Котляров и Л.И.Рахлин (53) 621.317.73 (088.8) (56) Илюкович А.M Техника электрометрии,М.: Энергия, 1976, с, 281282.

Авторское свидетельство СССР

Р 900217, кл. G О1 R 27/02, 07.04.80. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ, содержащий генератор зарядных импульсов, неинвертирующий усилитель постоянного тока, вход которого соединен с одним из входных зажимов для подключения измеряемого резистора и с одной иэ обкладок образцового конденсатора, другая обкладка которого и дру. гой входной зажим для подключения измеряемого резистора соединены с общей шиной, выход неинвертирующего усилителя постоянного тока через пороговый блок соединен с--первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генера-! тора счетных импульсов, а выходс входом счетчика импульсов, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, введены два ключа, одновибратор, инвертор, причем выход генератора зарядных импульсов через первый и второй ключи соединен соответственно с входом и выходом неинвертирующего усилителя постоянного тока, вход одновибратора соединен с третьим входным зажимом для внешнего запуска, а выход соединен с входом генератора зарядных импульсов, с входом иивертора, с управляющим входом первого ключа и с установочным входом счетчика импульсов, выход инвертора соединен с управля†ющим входом второго ключа и с третьим входом элемента И, а генератор зарядных импульсов содержит последовательно соединенные операционный усилитель, резистор и ключ, управляющий вход которого соединен с входом генератора зарядных им-. пульсов, а выход — с инвертирующим входом операционного усилителя и с выходом генератора зарядных импульсов, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с источником опорного напряжения.

11902

Входной зажим 11 для внешнего запуска измерителя через одновибратор 12 подключен к входам генератора 1 зарядных импульсов, инвертора

13, установочному входу счетчика !О

10 импульсов н управляющему входу первого ключа 2. Выход инвертора 13 подключен к управляющему входу второго ключа 7 и третьему входу элемента И 8. 45

Генератор 1 зарядных имп льсов (фиг. 2) содержит операционный усилитель 14, резистор 15 и ключ 16, управляющий вход которого является входом генератор 1. Выход ключа 16 50 является выходом генератора 1 и подключен также к инвертирующему входу усилителя 14. К инвертирующему входу усилителя подключен источник опорного напряжения Но .

Цифровой измеритель сопротивления начинает работать после поступления íà его входной зажим 11 импуль!

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активных сопротивлений и емкостей. 5

Цель изобретения — повышение точности измерения сопротивления.

На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого цифрового измерителя сопротивления, на фиг. 2 — !О принципиальная схема генератора зарядных импульсов.

Цифровой измеритель сопротивления содержит генератор 1 зарядных импульсов, подключенный через первый ключ 2 к входу неинвертирующего усилителя 3 постоянного тока с коэффициентом усиления, равным едиФ нице, вход которого соединен с одним из входных зажимов для подклю- 20 чения измеряемого резистора 4 и с одной из обкладок образцового конденсатора 5, другая обкладка которого и другой входной зажим для подключения измеряемого резистора 4 сое-Z5 динены, с общей шиной. Выход усилителя 3 подключен к входу порогового блока 6, а через второй ключ 7 к выходу генератора 1.

Выход порогового блока б подключен к первому входу элемента И 8, к второму входу которого подключен генератор 9 счетных импульсов, а выход элемента И 8 подключен к счетному входу счетчика 10.

99 г са Пуск", в результате чего срабатывает одновибратор 12, который запускает генератор I зарядных импульсов, включает ключ 2 и устанавливает в "0" счетчик 10, а также через инвертор 13 выключает ключ 7 и запрещает работать элементу И 8. Генератор l вырабатывает на выходе зарядный импульс, длительность которого равна длительности импульса одновибратора 12, а амплитуда в конце импульса заряда конденсатора 5 постоянна, Этот импульс через ключ

2 заряжает конденсатор 5. Напряжение на конденсаторе 5 повторяется усилителем 3 и включает порогoabtA блок 6, который подает "1" на вход .элемента И 8. Однако элемент И 8 закрыт нулем на выходе инвертора 13.

Длительность импульса одновибратора 12 достаточна для полного заряда конденсатора 5. Когда одновибратор 12 выключится и на его выходе появится "0", ключ 2 разомкнется, ключ 7 замкнется на вход элемента

И 8 с выхода инвертора 13 будет по— дана "!". Элемент И 8 оудет пропускать импульсы генератора 9 на вход счетчика 10, который будет их подсчитывать. Так будет продолжаться до тех пор, пока в результате снижения напряжения на выходе усилителя 3 до уровня Y„>р срабатывания порогового блока 6 он не подаст "0" на вход элемента И 8. В этот момент счет прекратится на счетчике 10 останется число хСРя пор где f — частота выходного сигнала генератора счетных импульсов 9;

R — величина измеряемого сопротивления;

С вЂ” емкость образцового конденсатора;

Uо — выходное напряжение генератора в конце заряда, ) р — порог срабатывания порогового блока 6.

Генератор 1 (фиг. 2) работает следующим образом.

При включении одновибратора !2 включается ключ 16 и ключ 2 конденсатора 5 через резистор 15 подключается к выходу усилителя 14, на инвертирующем входе которого напряжение значительно меньше так как конденсатор 5 разряжен до уровня ниже, чем Vgpр

В связи с этим усилитель 14 дает на выходе максимальное напряжение, которое он только может развить. Это напряжение вызывает ток по цепи: выход усилителя 14, резистор 15, ключ 16, ключ 2, конденсатор 5. Конденсатор 5 заряжается по экспоненте. Напряженке на нем стремится к напряжению на выходе усилителя 14, которое значительно больше д . Когда напряжение на конденсаторе 5 достигМет уровня о, усилитель 14 понизит свое выходное напряжение до вели- чины 7 и процесс заряда конденсатора 5 закончится. Ускорение процесса заряда и фиксация уровня, до которого заряжается конденсатор

5, позволяет увеличить быстродействие измерителя. Когда включатся ключи 2 и 16, конденсатор начнет разряжаться, а открытый ключ 7

1190299 4 будет передавать на выходе генератора 1 напряжение, равное напряжению на конденсаторе 5 с выхода усилите1 ля 3, что уменьшает ток утечки через закрытый ключ 2.

Таким образом, выход генератора

1, благодаря наличию ключа 7, отделен от выхода усилителя 3, а ког10 да ключ 7 замыкается, размыкается ключ 16, так что выходы генератора

1 н усилителя 3 никогда вместе не соединяются. Начало счета импульсов происходит одновременно с началом разряда конденсатора 5 и результат счета пропорционален измеряемому сопротивлению. Величина напряжения, до которого заряжается конденсатор 5, стабилизирована уровнем и не зависит от величины измеряемого сопротивления и от температуры и не меняется со временем.

Работа измерителя начинается от импульса внешнего запуска и синхрод низируется импульсами одновибратора 12.

1190299 фуг. 2

Составитель Л.Фомина

Редактор Н.Данкулич Техред А.Кикемеэей . Корректор Е.Рошко

Заказ 6975/48 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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