Устройство для измерения внутреннего сопротивления вольтметра

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированной или автоматической поверки электроизмерительных приборов. Устройство содержит источник 1 питания, резистор 2, ключи 3-1 б, конденсатор 7, аналоговые запоминающие блоки 8 и 9, образцовый управляемый магазин. 10 сопротивлений , исследуемый вольтметр 11, блок 12 слежения за стрелкой вольтметра и блок 13 управления. Устройство позволяет поверять различные вольтметры с повышенной точностью, обладает более простой структурой и повышенной производительностью . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715181/21 (22) 04.07.89 (46) 15.12.91. Бюл. hk 46 (71) Львовский политехнический институт им.ЛенинскОГО комсомола и Львовский зооветеринарный институт (72) B.B.Êo÷àí, К.M.oáåëåâñêàÿ и Л.В.Заничковская (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 712777, кл, G 01 R 27/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1441331, кл, G 01 R 27/02, 1987.

„, SUÄÄ 1698825 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ВНУТРЕННЕГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЛЬТМЕТРА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированной или автоматической поверки электроизмерительных приборов. Устройство содержит источник 1 питания, резистор 2, ключи 3 — 16, конденсатор 7, аналоговые запоминающие блоки 8 и

9, образцовый управляемый магазин 10 сопротивлений, исследуемый вольтметр 11, блок 12 слежения за стрелкой вольтметра и блок 13 управления. Устройство позволяет поверять различные вольтметры с повышенной точностью, обладает более простой структурой и повышенной производительностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1698825

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматизированной или автоматической поверки электроизмерительных приборов, 5

Цель изобретения — повышение точности и упрощение устройства.

На фиг,1 изображена структурная схема устройства для измерения внутреннего сопротивления вольтметра; на фиг.2 — вариант 10 выполнения устройства управления, входящего в состав фиг.1.

Устройство для измерения внутреннего сопротивления вольтметра (фиг.1) содержит источник 1 питания, резистор 2. ключи 15

3-6, конденсатор 7, первый 8 и второй 9 аналоговые запоминающие блоки, обра зцовый управляемый магазин 10, испытуемый вольтметр 11, блок 12 слежения за стрелкой вольтметра (преобразователь), блок 13 уп- 20 равления, Источник 1 питания последовательно соединен с резистором 2, к которому

Подключены вход первого аналогового запоминающего блока (АЗУ) 8, а также параллельно соединенные и подключенные к 25 общей точке первый ключ 3 и конденсатор

7. К выходу первого АЗУ S подключен вход

АЗУ 9 и вход второго ключа 4, к выходу которого подключен выход третьего клк>ча 5 и входы образцового управляемого магаэи- 30 на 10 сопротивления и включенного параллельно ему ключа 6. К выходу четвертого ключа 6 подключен один входной зажим исследуемого вольтметра 11, второй зажим которого заземлен.Положение стрелки 35 вольтметра 11 контролируется блоком 12 слежения за стрелкой вольтметра. Выход блока 12 слежения подключен к входу блока

13 управления, Управляющие входы ключей

3-6, АЗУ 8 и 9 и образцового магазина 10 40 сопротивления подключены к первому- седьмому выходам блока 13 управления соответственноо.

Блок 13 управления содержит два генератора — генератор 14 тактов и генератор 15 45 счетных импульсов, ключ 16, тактовый счетчик 17 и счетчик 18 управления магазином, триггер 19 пуска, схему ИЛИ 20, три схемы

И 21-23, два инвертора 24 и 25, два формирователя 26 и 27 и регистр 28 результата 50 кода внутреннего сопротивления испытуемого вольтметра.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 3, 4 и 6 55 замкнуты, а ключ 5 разомкнут,АЗУ 8 и 9 передают сигналы с входа на выход с коэффициентом преобразования, равным 1. Под действием блока 13 управления сопротивление образцового управляемого магазина

10 устанавливается максимальным, Напряжение на конденсаторе 7, а значит на выходе первого АЗУ 8, на входах и выходах ключей 4-6 и вольтметра 11, близко к нулю.

При поступлении сигнала "Пуск" на блок 13 управления (первый такт}, оно размыкает первый ключ 3 и напряжение на конденсаторе 7 начинает плавно возрастать.

При приближении стрелки вольтметра 11 к некоторой выбранной отметке срабатывает преобразователь 12, который, воздействуя на вход блока 13 управления, вызывает сначала запоминание напряжения конденсатора 7 на первом АЗУ 8, затем запоминание напряжения на втором АЗУ 9. после чего

АЗУ 9 подключается так, чтобы напряжение на выходе второго АЗУ 9 суммировалось с выходным напряжением первого АЗУ 8, т,е. на выходе АЗУ 9 напряжение равно удвоенному напряжению на выходе АЗУ 8, Кроме того, ключи 4 и 6 размыкаются, а ключ 5 замыкается, Так как максимальное сопротивление магазина 10 выбирается существенно большим внутреннего сопротивления вольтметра 11. показание вольтметра 11 уменьшается.

Во втором такте седьмой выход блока 13 управления воздействует на управляющий вход магазина 10 сопротивления и уменьшает его сопротивление. При этом показание вольтметра 11 (V) возрастает. При достижении стрелкой положения (отметки), при которой срабатывает преобразователь

12, блок 13 уп равления прекращает воздействие на управляющий вход магазина 10, На этом работа устройства заканчивается.

Внутреннее сопротивление вольтметра 11 оказывается равным сопротивлению магазина 10.

В момент первого отсчета через контролируемый вольтметр протекает ток Iv> я

U (1) где Rv — внутреннее сопротивление вольтметра, В момент второго отсчета через вольтметр протекает ток Ivy

2U

Rv+RM ()

2 где RM — значение сопротивления образцового магазина сопротивления, при котором стрелка установилась в то же положение, что и при первом отсчете, Поскольку оба отсчета выполняются при одном и том же положении стрелки, очевидно

1и-Iv<, (3) поэтому

1698825

0 2U

Rv Rv+Rм (4) и получим

Rv=Rv. (5)

Полученное равенство свидетельствует о том, что определение сопротивления вольтметра с помощью данного устройства не требует вычислений, Поскольку отсчеты производились в одной и той же точке шкалы, имеет место повышение точности измерения, причем количество используемых прецизионных элементов по сравнению с прототипом существенно уменьшается, остается лишь один прецизионный элемент— образцовый магазин сопротивлений.

В исходном состоянии под воздействием триггера 19 ключ 16 блока управления закрыт, а счетчик 17 сброшен. Сигнал с его выхода поступает на первый выход устройства управления и удерживает в замкнутом состоянии ключ 3 (фиг.1), через схему ИЛИ

20 поступает на второй и четвертый выходы (замыкает ключи, фиг.1) и через инвертор 25 поступает на третий выход(размыкает ключ

5, фиг.1). Второй выход счетчика 17 удерживает в единичном состоянии триггеры счетчика 18 (на его выходе устанавливается максимальный код), и не пропускает через схему И 22 импульсы генератора 15, При поступлении сигнала "Пуск" триггер 19 перебрасывается, сигнал сброса на счетчик 17 не поступает, а к его счетному входу через ключ 16 подключается генератор 14, под действием импульсов которого счетчик 17 изменяет свое состояние, При этом управляющее воздействие на первом выходе блока 13 управления снимается. .Сигнал с единичного выхода счетчика 17 поступает через схему ИЛИ 20 на второй и четвертый выходы (ключи 4 и 6 остаются замкнутыми, фиг,1) и через инвертор 25 — на третий выход (ключ 5 остается разомкнутым). Также подготавливается к работе схема И 21, которая ожидает прихода импульса из преобразователя 12 (фиг.1). При поступлении этого импульса он через схему И 21 поступает на формирователь 26, который формирует на пятом выходе сигнал, обеспечивающий запоминание напряжения на конденсаторе 7 АЗУ 8 (фиг.1). После окончания процесса запоминания в А3У 8 аналогичное запоминание производится в АЗУ 9 (фиг.1) под действием сигнала формирователя 27.

После окончания первого такта счетчик

17 под действием импульса генератора 14 снова измеряет свое состояние, При этом состояние первого выхода блока 13 управ30

50 ем магазина 10 равенства сопротивлению вольтметра 11. Этот же импульс проходит через схему И 23 и производит запись кода счетчика 18 в регистр 28 результата, а также сброс триггера 19. На этом работа устройства заканчивается, Триггер 19 сбрасывает счетчик 17, возвращая схему в исходное состояние. Код на выходе регистра 28 соответствует внутреннему сопротивлению вольтметра 11.

Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать процесс измерения, повысить производительность труда.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения внутреннего сопротивления вольтметра, содержащее источник питания с последовательно соединенным резистором, а также образцовый управляемый магазин сопротивления, параллельно которому включен первый ключ, к выходу — объект измерения, а к входу — выходы второго и третьего ключей, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены блок слежения, установленный на одной оптической линии с объектом измерения, параллельно соединенные и подключенные к общей точке четвертый ключ и конденсатор, первый и второй аналоговые запоминающие блоки, выходы которых подключены к информационным входам второго и третьего ключей соответственно, ления не изменяется (ключ 3 остается разомкнутым, фиг.1), сигналы на входы схемы ИЛИ 20 не поступают (ключи 4 и 6 размыкаются, фиг.1) и соответственно замыкается ключ 5 под действием инвертора 25. Второй выход счетчика 17 тактов разрешает прохождение импульсов генератора 15 через схему

И 22 на счетчик 18, Так как сопротивление 10 образцового управляемого магазина 10 выбрано превышающим внутреннее сопротивление вольтметра 11, сигнал преоб. разователя 12, проинвертированный инвертором 24, не препятствует прохож15 дению импульсов генератора 15 на счетчик

18, который включен на вычитание. Под действием импульсов генератора 15 управляющее воздействие на седьмом выходе вызывает снижение сопротивления магазина 10 и тем самым возрастание показания вольтметра 11. При достижении стрелкой положения (отметки), при котором срабатывает преобразователь 12, на блок 13 управления поступает импульс, запрещающий через инвертор 24 прохождение импульсов генератора 15 через схему И 22 на счетчик

18, фиксируя достижение сопротивлени1698825 причем вход первого аналогового запоминающего блока соединен с точкой соединения четвертого ключа, конденсатора и резистора, вход второго аналогового запоминающего блока подключен к выходу первого аналогового запоминающего блока, а выход блока слежения подключен к входу блока управления, первый — четвертый выходы блока управления подключены к управляющим входам четвертого, второго, третьего и первого ключей соответственно пятый и шестой выходы соединены с управляющими входами первого и второго аналоговых запоминающих блоков, а седьмой— к управляемому магазину сопротивлений.

2. Устройство по п.1, а т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления которого с0держит генератор тактов, выход которого подключен через ключ к С-входу тактового счетчика, R-вход которого соединен с управляющим входом ключа и выходом триггера пуска, R-вход которого соединен с С-входом регистра результата, первый и второй выходы тактового счетчика соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого являет5 ся вторым и четвертым выходами блока, а также через второй инвертор соединен с третьим выходом блока, второй выход тактового счетчика подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого

10 подключен к генератору счетных импульсов, а выход которого через первый формирователь подключен к пятому выходу блока, который связан с шестым выходом через второй формирователь, первый вход эле15 мента И подключен через первый инвертор к первому входу второго элемента И и первому входу третьего элемента И второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и Я-входом счетчика управления

2G магазином, выходы которого являются седьмым выходом блока и подключены к D-входу регистра результате, С-вход которого подключен к выходу третьего элемента И,