Цифровой измеритель сопротивлений

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВМ (61} Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлеио29.05.75 {2!) 2138218/18 21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано05,04,79,Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 10.04.79

Сеюэ Соеетсеа

Социалист ниесиик

Республик

<и 655978 и (51) М. Кл.

Я 01 R 17/02

ГаеударстееваЮ коиктет

СССР ка делам кзеаретеккл и еткрыткй (53) УДК 621.З17. .733 {088е8) (72) Авторы изобретения

К. 10. Ловпаче, В. П. Котелытиков и В. В. Хоменко (7l) Заявитель

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод влектроизмернтельных приборов (54) БИФРОИОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к электроизме-, рительной технике, может быть использо, вано в цифровых, а также в других приборах с многоразрядным дискретным отсчетом измеряемого сопротивления.

Известны измерители сопротивлений с 5 мостовой измерительной схемой. В одном из них с целью сокрашения времени измерения вход сравниваюшего устройства (СУ) периодически закорачивается. Однако введением коммутируюшего устройства, периодически закорачиваюшего СУ, не достигается значительного сокрашения времени измерения, так как при этом изменяется ток через измеряемое сопротивление и, таким образом, сушественно влия!

5 ние переходных процессов(1).

Наиболее близок к предлагаемому одинарный мост, в котором плечо сравнения, как и в данном цифровом измерителе со» противлений, выполнено в виде магазина проводимостей, Применение магазина проводимостей позволяет сушественно снизить влияние термо-ЭДС и переходных сопротивлений в коммутируюших устройствах (21.

Недостаток известного измерителя сопротивлений заключается в том, что малое время измерения может быть достигнуто только при применении сравниваюшего устройства с бесконечно большим входным сопротивлением и нулевой входной емкостью. Практически эти требования выполняются очень приблйженно и усложняют устройство, Большое входное сопротивление приводит к низкой помехозашишенности СУ.

Бель изобретения - повышение быстро действия, помехозашишенности и чувствительности измерительной схемы цифрового измерения сопротивлений.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель сопротивлений, содержаший два постоянных резистора, магазин проводимостей, зажимы для подклю» чения измеряемого резистора и сравнивающее, устройство, введены два дифференциальных уситителя и источник опорного

655978 напряжения,: соединенный одним выводом со входами дифференциальных усилителей, ВЫХОД ОДНОГО ИЗ КотОРЫХ СОЕДИНЕН С ОДним выводом сравнивающего устройства II измеряемым резистором, Q выход другого дифференциального усилителя соединен со вторым выводом сравнивающего устройства и первым постоянным резистором, При этом второй вход первого дифференциального усилителя соединен с измеряе- 10 мым резистором и вторым постоянным ре.зистором, а второй вход другогодифференциального усилителя соединен с первым постоянным резистором и магазином проводимостей, причем второй вывод источника опор- f5 ного напряжения соединен со вторым постоянным резистором и магазином проводимостей.

На чертеже представлена функциональная схема описываемого цифрового измерителя сопротивлений.

Схема содержит постоянные плечи моста, образованные резисторами 1 и 2, плечо сравнения (магазин проводимостей)

3, сравнивающее устройство 4, источник 2Á опорного напряжения 5 и два дифференциальных операционных усилителя 6 и 7. Резисторы 1 и Pi питаются выходным напряжением операционного усилителя 6, а резистор 2 и магазин проводимостей 3 — от О операционного усилителя 7.

При равновесии моста оба зажима сравнивающего устройства 4 эквипотенциальны, т. е. на входе сравнивающего устройства напряжение отсутствует, При етом сопротивления плеч моста удовлетворяют соотношению

Я =Tt .R (, где R > — измеряемое сопротивление;

К,, Яя - сопротивление постоянных.плеч

Ъ моста (резисторов 1 и 2);

1 — проводимость плеча моста (магазина проводимостей 3).

При измерении измеряемого сопротив.ления R на абсолютную величину чюи относительную величину и (» - + Е- 1. х. напряжение разбаланса моста k.U, воспри-50 нимаемое сравнивающим устройством 4, определяется соотношением д0 Uîï т 7 ) õ где п, : Й Y.

Сопоставление уравнения (1) с аналогичным соотношением для обычного одинарного моста показывает, что при и= 1 чувствительность предложенного устройства вдвое выше.

При уравновешивании схемы ток через измеряемое сопротивление не меняется, а поэтому высокая помехозащищенность легко обеспечивается включением фильтра на выходе дифференциального усилителя 6.

По этой же причине обеспечивается и высокое быстродействие. Выбор относительно ниэкоомных плеч позволяет устранить наводимые на них помехи, Выходное сопротивление схемы, равное сумме выходных сопротивлений дифференциальйых усилителей 6 и 7, черезвычайно мало (сотые или даже тысячные доли Ома) и, таким .образом, облегчаются требования к сравнивающему устройству в отношении величины его входного сопротивления и помехозащишенности.

Сравнительный анализ показывает, что чувствительность но напряжению предложенного измерителя сопротивлений по крайней мере вдвое выше, а время измерения сокращается во столько же раэ, сколько тактов (шагов) используется для уравновешивании схемы. Если отсчетное устройство, например, имеет пять знаков отсчета, и уравновешпвание происходит по двоичцо-десятичному коду за 20 тактов (шагов) время измерения сокращается в

20 раз.

Формула изобретения

Цифровой измеритель сопротивлений, содержащий два постоянных резистора, магазин проводимостей, зажимы для подключения измеряемого резистора и сравниваю« шее устройство, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости при одновременном повышении чувствительности, в него введены два дифференциальных усилителя и источник опорного напряжения, соединенный одним выводом со входами дифференциальных усилителей, выход одного из которых соединен с одним выводом сравнивающего устройства и измеряемым резисторому G выход другого дифферен» циального усилителя соединен со вторым выводом сравнивающего устройства и первым постоянным резистором, при этом второй вход первого дифференциального усилителя соединен с измеряемым резиспором и вторым постоянным резистором, а второй вход другого дифференциального уси«

655978

Составитель И. Бахтина

Редактор Б. Федотов Техред Э. Чужкк Корректор E. Папп

Заказ 1509/35 Тираж! 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a, 4/5

Фипиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лителя соединен с первым постоянным резистором и магазином проводимостей, причем второй вывод источника опорного напряжения соединен со вторым постоянным резистором и магазином проводимостей.

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1. Тенлинский А, М. Мосты для изме- рения высокоомных сопротивлений и маBbtx постоянных TQKo Л., "Энергия

1970 с, 59.

2. Нетребенко К. А, Иифровые автоматические компенсагоры. МП., ГЭИ, 1961, с 129,