Мера электрической проводимости

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к мерам электрической проводимости. Цель изобретения - увеличение пределов кои точности воспроизводимых пповодимостей. Устройство содержит клемму 0, первую, вторую, третью и четвертую 1,2,3 и 4 клеммы, внутренний и внешний экраны 5 и Ь, переключатель 7 пределов, управлявши масштабный мультнрезистор 8, основной и дополняющий магазины провопгмостей, образующих цифроаналоговый преобразователь 9, повторитель 10 напряжения, дополнительную клемму 11. Введенная совокупность блоков и связей позволяет обеспечить достижение поставленной цели. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИК (19) (1И щ) G 01 R 77 00

Р

° Ю

° °

\Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 47239?1/09 (22) 25.07.89 (46) 30. 10.91. Бюл. Р 40 (71) Кишиневский научно-исследова/ тельский институт электроприборостроения (72) А.N.×åðíîâ, Е.Я.Бадинтер, :И.И.Гришанов, С.К.Зотов и А.В.Торку . нов (53) 621 . 375 ° 024 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 328400, кл. G 01 R -?/00, 1966. (54) МЕРА ЭЛЕКТРИЧЕСК011 ПРОВОДИИОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к ме2 рам электрической проводимости. Цель изобретения — увеличение пределов количества и точности воспроизводимых проводимостей. Устройство содержит клемму О, первую, вторую, третью и четвертую 1,2,3 и 4 клеммы, внутреню ний и внешний экраны 5 и б, переключатель 7 пределов, управляемый масштабный мультирезистор 8, основной и дополняюший магазины проводимостей, образуюших цифроаналоговый преобразователь 9, повторитель 10 напряжения, дополнительную клемму 11. Введенная совокупность блоков и связей позволяет обеспечить достижение поставленной цели. 4 ил.

1688190

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к мерам электрической проводимости с звездообразными цепями (У-МЭП-C), может

5 быть использовано н вычислительной технике.

Цель изобретения — увеличение пределов количества и точности воспроизводимых проводимостей. 10

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема меры электрической проводимости; на фиг.2 — одна иэ возможных реализаций устройства на базе имитаторов — магазинов проводимос- 15 тей; на фиг. 3 - структурная электрическая схема усовершенствова»»ной меры электрической проводимости; на фиг.4— ! таблица возможных применений предлагаемого устройства ° 20

Мера электрической проводимости содержит клемму О, используемую при поверке устройства, первую 1, вторую

2, третью 3 z» четвертую 4 клеммы, внутренний 5, внешний 6 экраны, пере- 25 ключатель 7 пределов, управляемьп масштабный мультирезистор 8, основной и дополняющий магазины проводимостей, образующих цифроаналоговый преобра.— зователь (ЦАП) 9, повторитель 10 на-., пряжения, дополнительную клемму 11. !

Устройство работает следующим образом.

Мера электрической проводимости имеет более совершенные предельное масштабирование и разрядное квантование воспроизводимых проводимостей (сопротивлений), что обеспечивается: реализацией подсоединенного к пер40 вой клемме 1 базового вывода высокоомного луча (плеч) измерительной цепи меры в виде управляемого с помощью переключателя пределов управляемого масштабного мультирезистора 8 с переключаемыми ступенями сопротивления из ряда:

О 10 — К )О -R 10 -К 10 -К

10 -К; 10 —,R; 10 -R; 1О -R; )О -R„

)О -R; 10 К 10 -К Ом, (1) С)-g Су-у g-(, (4) -(55 С -1 =Г -о С о (С о +С -о +С .о ) Я, Р . 1 Р )ц -i Ply R() 0 -R).

-(— «--+- + -) )0t R R R Rz )ОТ

= ф (К -10 ) =P()-P) (R -) О ), (6) 1

С)- =С<-оГ g-o (< + g+ g о)

-о о

Р 1 . l4 Ф - 1 1 1 -» х -(— - -.+-+-) = ---„— -(— - — +-)

R 10 R R R 10 -R R 10 R R

50 . — -р — — - --7= Ф.1 О см=О . х ...х

)О "-- 10 э z м xz ° 10 см, (5) и представляюшая интерес входная проводимость где постоянное сопротивление R, обратное по величине суммарной прово-димости G основного магазина проводимостей pG и дополняющего магазина проводимостей чГ=(1--P)Г„ образующих

ЦАП 9, а именно:

»

R=- — — -= — — --=à (2)

РС+ )Л ; (+Я) С где /=0,х ...х;...х„- майтисса числового значения проводимости основного магазина ЦАП 9; х,...х;, ° ..х — показания 1-го,..., Ф

1-ro, k-го разрядов мантиссы О;

f7l- (Р— мантисса числового значения проводимости дополняющего магазина

ЦАП 9; присоединением базового вывода основного магазина проводимостей (G

ЦАП 9 к клемме 2 меры; присоединением базового вывода дополняющего магазина проводимостей

))»С к клемме 3 меры возможностью управления сопротивления (10 -R) Ом управляемого масштабР ного мультирезистора 8;

P возможностью управления проводимости )С основного и PG дополняющего магазинов в ЦАП 9.

Для обеспечения проверки и поверки описываемой меры из области — узла соединения вторых (небазовых) выводов магазинов проводимости »Г и Р Г. ЦАП

9 сделан отвод к клемме О.

В. конечном итоге измерительная цепь рассматриваемой меры проводимости (сопротивления) представляет собой звезду проводимостей

i т, (= — — — ) С (=РС=) С (= С= -о 10 К с-о " К ° -о

=-1

Р (3) которую можно заменить эквивалентныщ треугольником проводимостей гд е пр оходная пр ов одимо ст ь-размер меры:

1688190

-<

С, =С„;-О, х,...х;...х,, 10 см (9) 25 и далее при установе.переключателя 7 в положение р=-2 воспроизводится множество проходных образцовых проводимостей

GI а Св2 Ор Х1 ° ° еХ ° еХ ° 10 СМ, (10) и так далее, т.е. с помощью переключателя 7 можно установить любой из приведенных ниже множеств-шкал воспроиз35 водимых образцовых проходных проводимостей

-» е1 0 Х < ° ° еХ е ° еХ 10 СМ (11)

Цп 0у Х ° ° Х1 ° ° Хк 10 СМ 40

С1 =0 Х) е е.х .. ех » ° 10 Сц

"P с

G II<)0y>g ° ° еХ ° ° ° Х 1 0 СЯ

45 откуда следует: максимальная воспроизводимая проходная проводимость

-»

GII, макс =0 99... 9х10 си=10 см (10 Ом) (12) минимальная воспроизводимая прова" димость несколько больше проводимости утечки Сч по воздуху между полюсами-зажимами 0 и 1 меры, а именно:

-18

G, h 10 -10 см (13) 50

Очевидно, что согласно (11) при

К=10 Ом и изменении р и р в предеа также выходная проводимость

»

С 3-» С»-ОС 3"0(С»-0+Сд- + и)

Р» 1 1- 1 Р» ГR«+«1«O К 1 у — (- — — +-) ж

К 10 -В. R 10 -R R R(10 -R)J

1 Р» R(1OPR) -Г р p 1 0 СМ«(1 «О Х 1е ° х,,„., Х )-10 см

1 т.е. треугольник проводимостей (4) может быть представлен в виде е Г, (е р 1О ), Г >(pP (Й -1О

С,, (=»10 ). (8.) 1ри R=-10 Ом и установке переключателя 7 в положение P=-1 на этом (первом) пределе показаний имитатора проводимости (сопротивления) согласно фиг. 1 20 воспроизводится следующее множество— шкала проходных образцовых проводимостей лах от 0,1 да 1,0 входная проводимость изменяется от минимальной нели тини — I

Се2 Ъ мин =0,1 099 10 си=,оу 009 см (111 oM) (14) до максимальной ее величины

Се „„=0 ° 5 ° 0,5 10 си=0у 025 см (40 Ом) (15)

При необходимости уменьшить входную проводимость Г у (увеличить входI ное сопротивление К > =С ) рассматриваемого устройства мбжно воспользоваться одним из следующих способов: увеличить сопротивление R до 10 или 1О 0М (фиг. 1); перейти от одной реализации меры согласно фиг. 1, где в качестве ЦЛП используется блок магазинов проводи

1 мости »R, и»1» К, к другой реализа— ции согласно фиг. 2, где в качестве

ЦАП может быть использован один иэ звездообразных резисторных цифровых делителей со схемой замепения в виде треугольника проводимостей

ЬС,2,(=рк ), С, „(yR ), <-о (P Ю (б) где R можно увеличить до 104 10 или 10 0м.

На фиг. 3 показано введение повторителя 10 напряжения и дополнительной клеммы 11 с целью увеличения входного сопротивления меры для уменьшения влияния токов утечки через это сопротивление, при этом инвертирующий вход подключен к дополнительной клемме, неинвертирующий вход, соединенный со средней точкой источника питания, подключен к второй клемме, а выход — к третьей клемме.

Устройство на фиг. 4а иллюстрирует особенности использования описываемой меры для калибровки и поверки трехполюсного электронного омметра (симе" наметра) .

1 проходная проводимость С< g вкл»оче,на в измерительную цепь поверяемого прибора; входная проводимость С . только представляет собой дополнительную на" грузку для источника питания поверяемого прибора; выходная проводимость Сэ», шунтируя вход операционного усилителя поверяемого прибора, несколько снижает чувствительность последнего.

Устройство на фиг. 4б представляет калибровку или,поверку электронного омметра (симено e" ра) с включением объекта измерения в цепь обратной связи операционного усилителя при помощи заявляемого устройства.

Б этом случае проходная проводимость G g включается в измерительную цепь поверяемого устройства, входная проводимость Г является нагрузкой для выхода 0У; выходная проводимость

S > <, шунтируя вхоД 0У поверяемого при1бора, несколько снижает чувствительность последнего.

Устройство на Лиг. 4в иллюстрлру;ет использование устройства - Г t-2 С 15

NC- < в.составе циФрового источника тока

I =Ео С - =О,х,...х, ....х„10 K(A)„ (17), :инвариантного по отношению сонротив20, ления RH нагрузки этого источника и имеющего в своем составе помимо заявляемого кодоуправляемого имитатора проводимости (c .опротивления) образ- „ цовой источник ЭДС Ко, операционные усилители 07 1 я 07 ?.

Устройство на фиг. 4г иллюстрирует использование источника тока Х (17) на базе предлагаемого устройства в ка честве генератора напряжения

Со 0 х х хк емкость образцового конденса-З5 тора в цепи обратной связи усилителя ОТ 2," время заряда конденсатора.

Ф о р м у л а . и з о б р е т е н и я,ц

1. Мера электрической проводимости, содержащая измерительную цепь, выполненную в виде резисторной трехлучевой звезды,и экранную систему,.

1 выполненную в виде внутреннего и внешнего экранов, причем выводы первого и второго лучей резисторной трехлучевой звезды, выведенные через изоляторы во внутреннем экране присоединены к первой и второй клеммам, вы:вод третьего луча и внутренний экран ус третьей клемме, а внешний экран соединен с четвертой клеммой, отличающаяся . тем, что, с . целью увеличения пределов количества и точности воспроизводимых проводимостей, один из первых двух лучей выполнен на управляемом масштабном мультирезисторе, базовый вывод кото1 рого подключен к первой клемме, другой луч и третий луч выполнены на основном магазине и дополняющем магазине проводимостей, прячем базовые выводы основного и дополняющего магазинов проводимостей подключены к вто-. рой и третьей клеммам соответственно, а сумма сопротивлений управляемого масштабного мультирезистора и основного и,дополняющего магазинов нроводимостей на каждом пределе меры равна обратной величине масштаба шкалы меры на данном пределе.

2. Мера электрической проводимости по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения влияния на точность токов утечки через входное сопротивление, введены дополнительная клемма и повторитель напряжения, выполненньпЪ на операционном усилителе с источником питания со средней точкой, которая соединена с неинвертирукщим входом операционного усилителя, при этом неинвертирую1ций вход соединен с второй клеммой меры электрической проводимости, вы с ход — с третьей клеммой, а инвертирующнй вход — с дополнительной клеммой.

16883 90

ice. Г

1б88190

Составитель Н.Дубровская

Техред N,Èîðãeêòàë Корректор A.Îáðó÷àð

Ред,.актор Н. Киштующнец

Заказ 4615 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводс гвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уй. Гагарина, 10 1