Устройство для измерения сопротивлений

 

о и и с хЖ-й-а

Союз Советекин

Социапистимескик

Республик

% (11) 566190

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (й) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено09.03.76 (Я) 2332281/21 (51) М. Кл, & 01 R 17/02 с присоединением заявки №

Гасударстеенный намнтет

Сааета етнннстраа СССР аа делам нзабретеннй н аткрмтнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.07.773юллетень № 27 (46) Дата опубликования опнсания23.08.77 г (53) УДК 621.3 17.33 (088,8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Кийков, Ю, А. Замрыка и Ю. И. Синельников

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение предназначено для использования в различных устройствах для измерения сопротивлений, в частности в электроизмерительной технике.

Известны устройства для измерения сопротивлений, содержашие источник ЭДС, образцовые резисторы, соединенные последовательно с ключами, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включено по четырехзажимной схеме измеряемое тф сопротивление и измеритель отношения напряжений, первый вход которого соединен с измеряемым сопротивлением fl) .

При измерении сопротивлений в большом диапазоне в качестве известного сопротив- та ления мс.кет использоваться набор образцовых сопротивлений, коммутируемых ключами.

Достоинством схемы является возможность измерения сопротивлений в большом ЗЕ диапазоне значений, причем измеренное значение связано со значением сопротивлений линейным соотношением.

Недостатком схемы является недостаточно высокая точность и надежность.

Так, вариация переходных сопротивлений ключей, ™ключенных последовательно с образцовыми резисторами, вызывает изменение масштаба преобразования и вносит погрешность в результат измерения.

Низкая надежность .схемы обусловлена применением в качестве ключей электромеханических коммутирующих элементов, Надежность увеличивается при замене их

МОП-транзисторами, однако при этом зна чительно;увеличивается погрешность измерений за счет конечных значений сопротивлений замкнутого и разомкнутого состояний ключей.

Для повышения надежности устройства без снижения точности измерений оно снабжено коммутатором, управляющим блоком и запоминающим устройством, один вывод которого через коммутатор подсоединен ко второму входу измерителя отношения напряжений, источнику ЭДС и к образцовым резисторам, а управляюший блок через ключи и коммутатор соединен с другим выводом запоминаюшего устройства, источником

566190 х = ц,. оs

Зо

45

50 з

Э0С и третьим. входом измерителя отноше няя, На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Оно содержит образцовые резисторы 1 3, клмяи 4-6, источник ЭДС 7, измеряемое сопротивление 8, !включенное по четырех эвжимной схеме, токовые клеммы 9 и 10 потенциальные клеммы 11 и 12, операционный усилитель 13, заземленный вход

14 операционного усилителя, измеритель 15 отношения напряжений, низкопотенциальные выводы 26-18 образцовых резисторов 1-3 соответственно, коммутатор 19, ключи 2028 коммутатора, запоминающее устройство

29 и управляющий блок 30.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства на первом пределе измерения блок 30 замыкает ключи

4, 27, 28 и размыкает ключи 5, 6, 26. 20

При отсутствии смещения нуля усилителя 13, достаточно большом няоэффициенте его усиления и входном сопротивлении измерителя

l5 отношения напряжение U< на одном иэ его входов определяется соотношением 25

° Ф где > — сопротивление между низкопотенциальным выводом резистора 1(Р ) и соединенным со входом усилителя 13 потенциальным выводом измеряемого сопротивления 8(Я„), Устройство имеет два такта работы.

В первом такте ключи 20 и 21 замкнуты, а ключи 22-25 разомкнуты. При этом устройство 29 через замкнутые ключи 20 и

21 заряжается до напряжения на резисторе 1(R).

Ц э ° E

2 Р+ о с

Во втором такте ключи iO 21 размыкаются, а ключи 24 и 25 замыкаются, Уст ройство 29 подключается ко второму входу измерителя отношения напряжений 15, показание которого rl определяется формулой х и= — =— 2 с

Таким образом, показание устройства не зависит от значения сопротивления Р .

Погрешность, вносимая в результат измерения токами утечки от источника 7 через резисторы 2 3 и разомкнутые ключи

5, 6, на первом пределе измерения устраняется эв-счет замыкания низкопотенциаль(ных выводов резисторов 2 и 3 на заземленный вход 14 операционного усилителя жлючами 27 и 28. На остальных пределах измерения устройство работает аналогично, Если, среди, резисторов 1-3 имеются низкоомные, и токи, проходящие через ключи 26-28 велики, целесообразно выполнять их на биполярных транзисторах, имеющих наименьшее среди электронных ключей сопротивление замкнутого состояния, В. остальных случаях они могут быть выполнены как нв биполярных, так и на полевых транзисторных.

Таким образом, предложенное устройс1 во имеет существенно более высокую точность и надежность при измерении сопротивлений в широком диапазоне измеряемых значений.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивлений, содержащее источник ЭДС, образцовые резисторы, соединенные последовательно с ключами, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включено по четырехэажимной схеме измеряемое сопротивление и измеритель отношения напряжений, первый вход которого соединен с измеряемым сопротивлением о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства беэ снижения точности измерений, оно снабжено коммутатором, управляющим блоком и запоминающим устройством, один вывод которого через коммутатор подсоединен..ко второму входу измерителя отношения напряжений, источнику ЭЙС и к образцовым резисторам, а управляющий блок через ключи и коммутатор соединен с другим выводом запоминающего устройсъва, оч ом aL!C и третьим входо измерителя отношения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 159224 Ka.G 01 % 27/00, 29.03.1963.

566 190

Составитель А. Андриевский

Редактор Т, Шагова Техреду. Дсталощ Корректор П, Макаревич

Заказ 2426/31 Тираж 1101 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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