Процентный омметр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею1 Севетскнх

Социалистических

Республик ци7О5375 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2 10377(21) 2464657/18-21 (51)М. Кл. с присоединением.заявки №вЂ”

6 01 R 27/00

Государственный комитет

СССР но деаам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 51 27 9 Бизллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 27.1279, (53) УДК 621.317. . 322.6 (088. 8) (72) Автор, изобретения. Е. Г. Вербенко (71) Заявитель (54) ПРОЦЕНТНЫЙ ОММЕТР

Изобретение касается электрическйх измерений и может быть использовано для определения относительной погрешности сопротивления обмотки статора ,электродвигателей.

Известен дифференциальный вольтметр, в котором относительное значение измеряемого напряжения определяется по отклонению измеряемого на-пряжения от ceo начального значения. .Изменение измеряемого напряжения на

0,001% приводит к отклонению указа« теля микроамперметра на соответствующее деление, отградуированное в про" центах (1) .

Недостатком вольтметра является измерение только относительного отклонения напряжения от его первоначального значения.

Известен дифференциальный вольтметр, который содержит конденсатор постоянного тока с ручным уравновешиванием, источник постоянного тока, магнитоэлектрический прибор и измерительный усилитель постоянного тока (2) .

Недостатком его является невозможность определения относительной погрешности сопротивления резисторов. ЗО

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства, позволяющих определить относи,тельную погрешность сопротивлений низкоомных резисторов.

Для этого в омметр, содержащий измерительный прибор, компенсатор постоянного тока, вход которого соединен с первой входной клеммой и с выходом источника постоянного тока, а выход — c первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с второй входной клеммой и с другим выходом источника постоянйого тока, введен калибровочный резистор, один из выводов которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и к второй входной клемме, а другой вывод резистора;.соединен с входом измерительного прибора и с входом источника постоянного тока, выполненного в виде компенсационного стабилизатора тока, содержашего образцовый резистор, источник питания, регулируемый элемент, фотогальванометрический усилитель и источник опорного напряжения, при этом вьход регулируемого элемента через источник питания подключен к первой выходной клемме стабилизатора тока, 705375 а первый вход регулируемого элемента непосредственно соединен с первым входом фотогальванометрического усилителя и через образцовый резистор подключен к второй выходной клемме, а второй вход регулируемого элемента соединен с выходом фотогальванометрического усилителя, второй вход которого соединен с одним из выходов источника опорного напряжения, другой выход последнего соединен с вход- 1О ной клеммой стабилизатора тока.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из компенсационного стабилизатора тока 1 и дифференциального вольтметра 2. Компенсацион15 ный стабилизатор тока 1, содержит измеряемый резистор 3, источник питания 4, регулирующий элемент 5, фото1альванометрический усилитель б, источник опорного напряжения 7, калиброванный резистор 8, выполненный иэ манганинового материала, образцовый резистор (катушка сопротивления) 9. Дифференциальный вольтметр 2 содержит компенсатор постоянного тока 10, дифференциальный операционный усилитель

11 измерительный прибор — микроамперметр 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед подключением измеряемого резистора к омметру на компенсаторе постоянного тока 10 устанавливают напряжение, равное номинальному зна-, чению измеряемого сопротивления резистора. Если после подключения измеряемого резистора 3 к омметру падение напряжения на нем, образованное током стабилизатора тока, не равно установленному напряжению на компенсаторе 10, ro разность. напряжений между ними, предварительно усиленная усилителем 11, вызывает прохождение тока через микроамперметр

12 и калиброванный резистор 8. Полученное значение напряжения на ка-. либрованном резисторе 8 вводится в компенсационную цепь стабилизатора тока. На вход усилителя б поступает некомпенсироваь цое напряжение, кото-, рое после усиления усилителем 6 изме няет проводимость, регулирующего элемента 5 и, следовательно, ток стабилизатора тока. При этом разность напряжений на измеряемом резисторе 3 и компЕнсаторе 10, подаваемая на вход 55 усилителя 11, уменьшается. При большом коэффициенте усиления каждого из усилителей (б и 11) этот процесс закончится после того, как напряжения на измеряемом резисторе 3 станет рав- gp ным напряжению на компенсаторе 10, опорное напряжение 7 равным алгебраической сумме падений напряжений на образцовом резисторе 9 H калиброва ном .резисторе 8, некомпенсированны ов - об о о ьг=

ИЛИ (5) оа+ о"о

Воспользовавшись равенством 4 получим (5) в .виде: (о о а У о (б) Решая (6) относительно 5, найдем

1)ов д оп (7)

Аналогичное значение для Зо получается в случае, когда измеряемое сопронапряжения на входах усилителей 6 и 11 станут пренебрежительно малыми

В этом случае ток через микроамперметр 12, пропорционален относительной погрешности измеряемого резистора. Докажем справедливость сказанного с помощью математических выражений.

На чертеже приняты следующие обозначения:

R — сопротивление измеряемого резистора, равное

R=r+hr где r- номинальное сопротивление из- . меряемого резистора; дг- абсолютная погрешность сопротивления измеряемого реэисторау

U — опорное напряжение стабилиэаОЙ тора тока;

3 — ток стабилизатора тока, соответствующий случаю, когда сопротивление измеряембго резистора равно номинальному значению;

R — сопротивление образцового реоЪ зистора;

U - падение напряжения, выставляемое на ксмпенсатореу

r в- сопротивление калиброванного резистора;

Э вЂ” ток, протекающий через калиброванный резистор и микроамперметр.

Пусть сопротивление измеряемого резистора превышает номинальное значение, тогда получим выражение:

Решая его относительно3г, найдем оФ к "оп "+ ЪФо "

b, .-, (2) оп оо

Учитывая справедливость равенств

U — J- r (3) и

Uon = R îв (4) и подставив (3) в (2), получим

705375

Формула изобретения тивление резистора меньше его номинального значения.

Поскольку -фй = К является постояно ной величиной, то о= К = К Ol

Следовательно, ток, протекающий через микроамперметр, имеет линейную зависимость от относительной погрешности резистора.

Процентный омметр позволяет измерять сопротивление как высокоомных так и низкоомных резисторов, сопро- тивление которых меньше десятых-тысячных долей ома.

1. Процентный омметр, содержащий измерительный прибор, компенсатор постоянного тока, вход которого сое- 20 динен с первой входной клеммой и с выходом источника постоянного тока, а выход — с первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого соединен с второй входной клем- 35 мой и с другим выходом источника по-,. стоянного тока, о т л и ч а ю щ и й-. с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей введен калибровочный резистор, один из выводов .QQ которого подключен к выходу усилителя постоянного тока и к второй входной клемме, а другой вывод резистора соединен с входом измерительного прибора и с входом источника постоянного тока, выполненного в виде компенсационного стабилизатора тока.

2. Процентный омметр, о т л и ч а ю шийся по п.1, тем, что ком пенсационный стабилизатор тока содержит образцовый резистор, источник питания, регулируемый элемент, фотогальванометрический усилитель и истОчник опорного напряжения, при этом выход регулируемого элемента через источник питания подключен к первой выходной клемме стабилизатора тока, а первый вход регулируемого элемента непосредственно соединен с первым входом фотогальванометрического усилителя и через образцовый резистор подключен к второй выходной клемме, а второй вход регулируемого элемента соединен с выходом фотогальванометрического усилителя, второй вход которого соединен с одним из выходов источника опорного напряжения, другой выход последнего соединен с входной клеммой стабилизатора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Измерители-нестабильности напряжений под редакцией Б. Л. Рудницкого изд. Сов. радио, 1975, с. 88-89.

2. Орнатский П. П. Автоматические измерения и,приборы, Нища школа, Киев, 1971, с. 171, рис. 48а.

° °

ЦНИИПИ Заказ 8021/48

Тираж 1073 Подписное

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