Способ контроля вторичного группового эталона электрического сопротивления

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в органах государственной и ведомственной поверочной службы, а также при точных измерениях на постоянном токе. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повышение достоверности при контроле в течение времени между двумя следующими друг за другом аттестациями вторичного группового эталона электрического сопротивления по первичному эталону, т.е. в течение межповерочного интервала. Это достигается путем взаимного сличения мер группы мостовым методом, при котором проводят всего одну операцию - определяют в данный момент разбаланс основного одинарного равноплечего моста, представляющего собой основное соединение, выполненное из вспомогательных соединений, в которые скоммутированы каждая из подгрупп мер и состоящие из двух параллельных ветвей по две последовательно соединенные меры сопротивления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 С 01 R 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4010418/24-21 ! (22) 21. 10. 85 (46) 23.09.89. Бкп. У 35 (72) С,М, Кальф-Калиф (53) 621,317,733 (088,8) (56) Катушки электрического сопротивления измерительные, Методы и средства проверки, ГОСТ 8. 237-77.

Теоретические вопросы метрологии. /Труды метрологических институтов

СССР. Вып. 237 (297 ), Л, 1979. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВТОРИЧНОГО ГРУППОВОГО ЭТАЛОНА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в органах государственной и ведомственной поверочной службы, а также при точных измерениях на постоянном токе. Цель изоб.Изобретение относится к электро- . измерительной технике и предназначено для использования в научно-исследовательских институтах, а также в органах государственной и ведомственной поверочной службы при точных измерениях, Цель изобретения — уменьшение трудоемкости и повышение достоверности контроля в течение времени между двумя следующими друг за другом аттестациями вторичного группового эталона электрического сопротивления по первичному эталону, т.е., в течение .межповерочного интервала, „„SU „„1569750 А 1

2 ретения — уменьшение трудоемкости и повышение достоверности при контроле в течение времени между двумя следующими друг за другом аттестациями вторичного группового эталона электрического сопротивления по первичному эталону, т.е. в течение межповерочного интервала, Это достигается путем взаимного сличения мер группы мостовым методом, при котором проводят всего одну операцию — определяют в данный момент разбаланс основного одинарного равноплечего моста, представляющего собой основное соединение, выполненное из вспомогательных соединений, в которые скоммутированы каждая из подгрупп мер и состоящие из двух параллельных ветвей по две последовательно соединенные меры сопротивления. 1 з.п.ф-лы, ил.

На чертеже показана принципиальная схема реализации способа.

На чертеже обозначены четыре подгруппы 1,1-1,4 мер, на которые разделяют всю группу из шестнадцати мер, состоящие каждая из четырех мер, вспомогательные одинаковые соединения

2,1-2.4, в которые скоммутированы каждая из подгрупп и состоящие из двух параллельных ветвей по две последова- 3„ тельно соединенные меры; противолежащие узлы 3.1 и 3 2, 3,3 и 3.4, 3 5 и

3,6 вспомогательных соединений, между которыми их эквивалентное сопротивление равно номинальному сопротивлению

3 1509750 мер группы, например 1000 Ом, противолежащие узлы 4. 1 и 4.2, 4,3 и 4,4, 4,5 и 4.6, 4,7 и 4,8, проводники 5, 15,6, с помощью которых вспомогательные соединения коммутируются в основное соединение 6 (при отключенных блоКах питания и нуль-индикатора}, противолежащие узлы 7.1 и 7,2 основного соединения, между которыми его эквивалентное сопротивление равно номинальному сопротивлению мер группы; другие противолежащие узлы 8.1 и 8,2 этого же соединения, блок 9 нуль-индикатора, выводы которого соединены с двумя подвижными контактами сдвоенного пятипозиционного переключателя

10, пара неподвижных контактов 11 первой позиции этого же переключателя, соединенных каждь|й с одним из узлов одной из пары противолежащих узлов основного соединения, между которыми его эквивалентное сопротивление равно номинальному сопротивлению мер группы; блок 12 питания, оба вывода 25 которого соединены с входом переключателя 13 полярности, а оба вывода выхода этого переключателя — с другбй парой противолежащих узлов основного соединения, между которыми его 30 эквивалентное сопротивление равно также номинальному сопротивлению мер группы; блок 14 для поочередного доуравновешивания .основного и четырех вспомогатецьных одинарных равноплечих мостов, высокоомный резистор 15 блока для определения чувствительности основного одинарного равноплечего моста, один вывод которого подключен к подвижному контакту трехпозиционного 40 переключателя 16 этого же блока, а второй вывод — к одному из проводников, соединяющему одну из пар сосед" них вспомогательных соединений, средний неподвижный контакт трехпозицион-„5 ного переключателя — свободный, а крайние — соединены каждый с одним из противолежащих узлов основного соединения, между которыми его эквива» лентное сопротивление равно номинальному сопротивлению мер групгы, потен50 циальные 17,1 и 17,2 и токовые 18,1 и

18,2 выводы с зажимами основного соединения, соединенные с двумя другими противолежащиж узлами того же сое"

55 . динения, между которыми его эквивалентное сопротивление также равно номинальному сопротивлению мер группы: зажимы 19-22, соединенные с соответ4 ствующими узлами основного соединения, неподвижные контакты 23-25 второй, третьей и четвертой позиций сдвоенного пятипозиционного переключателя, соединенные с парой противолежа". щих узлов вспомогательных соединений, ( между которыми их эквивалентные сопротивления равны номинальному сопротивлению мер группы, Способ характеризуется следующими операциями, Доводят число мер в группе до шестнадцати, Затем делят группу мер на четыре подгруппы 1 по четыре меры в каждой, После этого меры каждой подгруппы коммутируют во вспомогательные соединения 2 с эквивалентным сопротивлением между противолежащими узлами 3 и между противолежащими узлами 4, равным номинальному сопротивлению мер группы, После этого строят основное соединение 6 путем подключения вспомогательных соединений 2 друг к другу с помощью проводников 5. Эквивалентное сопротивление основного соединения между противолежащими узлами

7, а также и между противолежащими узлами 8 равно тоже номинальному сопротивлению мер группы. Далее вводят в схему сдвоенный пятипозиционный переключатель 10, к подвижным контактам которого подключают блок 9 нуль-индикатора, К паре неподвижных контактов

11 первой позиции этого переключателя подсоединяют противолежащие узлы

7 основного соединения 6,:а к парам неподвижных контактов остальных пози» ций — противолежащие узлы 4 вспомогательных соединений 2, Далее вводят в схему блок 12 питания и переключатель

13 полярности, Блок 12 питания с помощью переключателя 13 полярности подключают к противолежащим узлам 8 ос- новного соединения, Переключатель, полярности имеет фиксируемую нейтральную (среднюю) позицию, на которой он полностью отключается от схемы, После включения в схему блока 9 нуль-индикатора и блока 12 питания основное соединение образует основной равноплечий мост с составными плечами, в которые преобразователи вспомо- .

Jгательные соединения, в свою очередь преобразованные во вспомогательные равноплечие мосты, каждое плечо которь1х является одной из мер группы, Затем включают блок 9 нуль-индикатора, Установив переключатель полярнос150 ти на одну из крайних позиций, подают питание в основной и вспомогательные равноплечие мосты, после чего контролируют чувствительность одного из них. В течение всего периода межповерочного интервала она должна быть неизменна, При этом чувствительность вспомогательных равноплечих мостов всегда вдвое ниже, чем основного равноплечего моста, Для контроля чувствительности введен высокоомный резистор 15, сопротивление которого на несколько порядKGB выше, чем номинальное сопротивление мер группы, и трехпозиционный переключатель 16, При положении его под вижного контакта на средней позиции высокоомный резистор 15 отключен, а при положении на одной из крайних позиций резистор 15 шунтирует одно из смежных плеч основного равноплечего моста, При отключенном и включенном резисторе 15 с учетом номинальных сопротивлений его и мер группы определяют чувствительность одного из вспомогательных равноплечих мостов или основного равноплечего моста при включении пятипозиционного сдвоенного переключателя на соответствующую позицию.

Переключатель 16 включают на среднюю позицию, Затем включают блок 9 нуль-индикатора на первую позицию (контакт 11) пятипозиционного сдвоенного переключателя и определяют предварительно разбаланс основного равноплечего моста. Если при этом окажется, что показывающий прибор бло ка 9 нуль-индикатора зашкаливает, то производят доуравновешивание с помощью блока 14, свободный конец проводника которого может быть подключен к одному из выводов 17 (или 18), При доуравновешивании вспомогательных равноплечих мостов при включении пятипозиционного сдвоенного переключателя на вторую позицию (контакт 23) свободный вывод проводника блока 14 подключается либо к зажиму 19, либо к зажиму 20, на третью позицию (контакт 24) — к зажимам 19 либо 21, на четвертую позицию (контакт 25) - к зажимам 21 либо 22 и на последнюю— к зажимам 20 или 22, Так как все меры группы четырехзажимные, то число зажимов равно шестидесяти четырем, Дрейф разбаланса в относительных единицах основного равноплечего мос"

9750 та тождественен с дрейфом разности в тех же единицах между суммарным сопротивлением восьми мер одной пары его несмежных составных ппеч и суммарным сопротивлением восьми мер другой пары несмежных составных плеч, Соответственно и дрейф разбаланса любого вспомогательного равноплечего моста в тех же единицах тождественен с дрейфом разности между суммарным сопротивлением одной пары его несмеж ных плеч и суммарным сопротивлением другой пары несмежных плеч. Далее при положении сдвоенного пятипозиционного переключателя 10 на неподвижных контактах 11 включают блок 9 нуль-индикатора и определяют, величину разбаланса основного равноплечего моста, исключая паразитную термо-ЭДС измерением при двух полярностях напряжения питания или методом "ложного" нуля, при положении переключателя 13 полярности на средней фиксируемой (холостой) позиции, 10

Повторяя измерение разбаланса через определенные интервалы времени, оценивают его дрейф. Если изменение

3Q величины разбаланса основного равноплечего моста равно равно q то это равносильно изменению на эту же величину только одного из его плеч. В свою очередь, при отключенных блоке

12 питания и блоке 9 нуль-индикатора, а также блоке 14 для доуравновешивания и при положении переключателя 16 на средней позиции, когда основной равноплечий мост превращается вновь

40 в основное соединение, такое изменение раэбаланса эквивалентно изменению суммарного сопротивления всех мер группы, а значит и эквивалентного сопротивления между противолежащими

45 узлами всего на (g/4)X Поэтому это равносильно изменению случайной компоненты погрешности среднего арифметического сопротивления всей группы мер также на (q/4)7. В случае необходимости углубления анализа получаемых результатов фиксируют дрейф разбаланса . также и во вспомогательных равноплечих мостах, например, в том частном случае, когда дрейф среднего арифметического сопротивления всей группы превышает ожидаемые значения, В этом случае наблюдение sa дрейфом разбалан.са также и во всех четырех вспомогательных равноплечих мостах позволяет

1509750 выяснить, какая именно подгруппа мер не .в норме, При передаче размера единицы сопротивления, а также при аттестации вторичного группового эталона электрического сопротивления по первичному эталону должны быть отключены блок 12 питания переводом переключателя 13 полярности на фиксируемую среднюю IIQ- 10 зицию и блок 9 нуль-индикатора с помощью имеющихся в ней коммутаторов, а также блок 14 для доуравновешивания и блок для определения,чувствительности переводом трехпозиционного переключателя 16 на среднюю позицию, При этом подключение основного соединения в измерительную схему, с помощью которой будет осуществляться передача размера единицы сопротивления или аттестации, должно осуществляться по четырехзажимной схеме с помощью потенциальных и токовых зажимов 18 и 17, Предлагаемый способ по сравнению с известным, в котором при наличии В 25 группе шестнадцати мер следовало бы произвести 240 внутригрупповых сличений, позволяет ограничиться всего лишь одной операцией — определением в данный момент разбаланса основного gp равноплечего моста, т,е, во много раз уменьшается трудоемкость и предельно упрощается измерительный процесс.

При этом такке повышается и точность результата, так как отсутствует неизбежное накопление погрешностей

35 при производстве большого числа растягиваемых во времени сличений, а также: вследствие того, что в данном способе отсутствует специальный, от- 40 дельный мост-компаратор, а следовательно, и его инструментальные по-. грешности, так как объект исследования — группа мер, одновременно является и средством .исследования ° Кроме того, снижается и трудоемкость при передаче размера единицы сопротивления, а также при аттестации по первичному эталону, так как сличаемые с вторичным групповым эталоном электрического сопротивления меры сравниваются сразу с его эквивалентным сопротивлением между противолЕжащими узлами 8, что равносильно сравнению сразу со средним арифметическим сопротивлением мер всей группы, т,е, путем одного сличения °

Формула из обретения

1, Способ контроля вторичного группового эталона электрического сопротивления,заключающийся во взаимном сличении мер группы, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения достоверности контроля в течение межповерочного интервала, формируют основной четырехплечий мост, каждое плечо которого содержит вспомогательный четырехплечий мост, каждое плечо которого образовано одной из шестнадцати мер, производят предварительную балансировку всех мостов, периодически измеряют при двух полярностях напряжения питания значения разбаланса, среднее арифметическое значение. сопротивления всех мер определяют пропорционально четвертой части величины измеренного разбаланса, 2, Способ по п, 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности- контроля, измеряют дрейф разбаланса также и во вспомогaтельных четырехплечих мостах, 1509750

Составитель В. Семенчук

Техред М.Дидык

Корректор М Самборская

P едакт ор Н, Яцол а

Заказ 5801/39 Тир аж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101