Устройство для измерения относительной погрешности отношений сопротивлений и резисторов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУ
Сеев Соаетскик
Социалистниески к
Республик
G 01 R 27/00
Государственный ком ятет
СССР по яюам изоорФТФмня я открытяя (53) УДК 821.317 (088. 8) Опубликовано 251279- Ьюллвтвнь М47
Дата опубликования описания 27.1279 (12) Автор изобретения
В. Г. квантов (11) 3вявитель
Пензенский инженерно-строительный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ
ПОГРЕШНОСТИ ОТНОШЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЙ
И РЕЗИСТОРОВ
2!
Изобретение касается контрольноизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для контроля отношений сопротивлений и резисторов на предприятиях выпускающих резисторы, делители и микросхеьы.
Известно устройство для измерения погрешности отношений сопротивлений .
Это устройство содержит источник опорного напряжения, измеряемые резисторы, основной операционный усилитель, выход которого через резистор обратной связи соединен со входом упомянутого усилителя и выходами клю-I5 чей, управляющие входы которых подсоединены к задатчику кода, а аналоговые входы к выходам, инверсно включенного, реэистивного делителя напряжения, а также измеритель выхода 20 при этом, оно снабжено дополнительным операционным усилителем, выход которого связан со входом резистивного делителя напряжения и одним из измеряемых резисторов, который подключен к инвертирующему входу.допоЛнительного.операционного усилителя и через другой измеряемый резистор— к первому полюсу источника опорного напряжения и измерителю выхода, ко- 30 тарый соединен с выходом основного операционного усилителя, а неинвертирующий вход дополнительного операци-. онного усилителя и второй полюс источника опорного напряжения заземлены (1).
Однако, известное устройство, обладает недостатком, заключающимся в том, что ему присуща методическая погрешность так как в знаменателе выражения 1+ стоит значение измеряемого отношения, а не его номинальное значение и при измерении отношений сопротивлений с относительной погрешностью порядка единиц- десятков лро- . центов точность измерения будет снижена. ь
ИЗЕ Е =Е
Кор Кор
Кроме того на точность измерения будут сказываться систематические погрешности операционного усилителя, образующего масштабирующий преобразователь, такие например,как дрейф нуля, конечное значение коэффициента усиления и т.д. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является измеритель отношения сопротивлений, содержащий источник питания, 3
705377
Ъ выход которого через делитель соединей со входом одного из ключей, выходы последнего соединены со входами преобразователя тока в напряжение, выход которого соединен с зажимом для подключения измеряемых сопротивлений, другие зажимы для подключения измеряемых сопротивлений через другой ключ соединены со входом операционного усилителя, в цепи обратной связи которого включено цифро-управляемое сопротивление, при этом управляющие входы ключей, цифро-управляемого сопротивления; измерительного прибора соединены с выходами блока управления, вход которого. соединен с выходом нуль-органа, один вход которого соединен с выходом источника питания и первым выходом измерительного прибора, а другой вход нуль-органа соеди нен с выходом операционного усилителя и вторым выходом измерительного 20 прибора (2).
Недостатком известного устройства является влияние систематической погрешности операционного усилителя, образующего масштабирующий преобразо- 15 ватель, например, дрейф нуля,.
Цель изобретения — повышение точности измерения. Для этого в устройство для измерения относительной погрешности отношений сопротивлений и ре- 30 зисторов, содержащее источник напряжения, первый ключ, входы которого соединены с одним и другим зажимом для подключения измеряемых резисторов, выход ключа соединен со входом 35 первого операционного усилителя с
;включенным в цепи обратной связи цифро-управляемым сопротивлением, а также второй ключ, управляющий вход которого, а также управляющие входй 40 цифроуправляемого сопротивления, .первого ключа, измерительного прибора соответственно соединены с первьп4, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, вход последнего соединен с выходами нуль-органа, па4 раллельно которому подключен измерн тельный прибор, при этом один из входов нуль-органа соединен с выходом источника напряжения, введены инвертор, второй, операционный усилитель, образцовый делитель.напряжения, причем последний включен в цепь обратной связи второго операционного усилителя, вход которого соединен с выходом инвертора, а вход последнего 5S соедийен с выходом первого операцион- ного усилителя, выход второго операционного усилителя соединен с одним из входов второго ключа, другой вход которого соединен с выходом инверто; щ ра, а выход второго ключа соединен с другим входом нуль-органа, управляющий вход образцового делителя напряжения соединен с пятым выходом блОка управления, а выход источника напряжения соединен с третьим зажимом для подключения измеряемых резисторов. На чертеже приведена функциональная электрическая схема устройства. Устройство для измерения относительной погрешности отношений сопротивлений и резисторов содержит: источник напряжения 1, измерительный прибор 2, измеряемые резисторы 3 и 4, два операционных усилителя 5 и б, образцовый делитель напряжения 7, пер- вый двухпозиционный ключ 8, цифроуправляемое сопротивление 9, инвертор 10, образованный усилителем 11 и дополнительным делителем 12 второй двухпозиционный ключ 13, нуль-орган
14, и блок управления 15.
Работа устройства происходит в два такта. В первом такте блок управления 15, подключает к инвертирующему входу операционного усилителя 5 меньший по номиналу измеряемый резистор, например, 3, с помощью ключа 8, а первый вход нуль-органа 14 с помощью ключа 13 — к выходу инвертора 10 и, принимая сигналы с выхода нульоргана 14, изменяет состояние цифро.— управляемого сопротивления 9 Rö до тех пор, пока напряжения на входах нуль-органа 14 — E, снимаемое с источника напряжения 1 и ER < К„„ /R>< снимаемое с выхода инвертора 10-йе станут равными. Таким образом,обеспечивается равенством
E = ЕйцКин где R > — величина измеряемого резистора 3;
Кии — коэффициент передачи инвертора 10.
После того, как напряжения на вхо- . ;дах нуль-органа 14 сравняются, блок управления.15 изменяет состояние двухпозиционных ключей 8 и 13 на обратные, а коэффициент, образцового делителя 7 устанавливает Ко„,т.е. равным номиналь фому значению измеряемого отношения и включает измерительный прибор 2.
Вследствие того, что коэффициент передачи операционного усилителя б, в отрицательной обратной связи которого стоит образцовый делитель, напряжения
7 с коэффициентом деления К н, по не- инвертирующему входу равен -, а пер- . вым тактом исключены систематические погрешйости операционного усилителя
5, измерительный прибор измеряет раз- . ность bK . Ьч=Е-Е =Е
KoH K oil
Таким образом, исключена методическая погрешность, вызванная наличием в знаменателе выражениями К, а также исключена зависимость результата измерения от систематических погрешностей усилителя, таких, например, как дрейф нуля, конечное значение коэффициента усиления усилителя и т.д.
705377
Формула изобретения
Устройство для измерения относи.тельной погрешности отношений сопротивлений и резисторов, содержащее источник напряжения, первый ключ, входы которого соединены с одним и другим зажимом для подключения измеряемых резисторов, выход ключа соединен со входом первого операционного усилителя с включенным в цепи обратной связи цифроуправляемым сопротивлением, а также второй ключ, управляющий вход которого, а также управ- ляющие входы цифро-управляемого сопротивления, .первого ключа, измерительного прйбора соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, вход последнего соединен с выходом куль-органа, параллельно которому подключен измерительный прибор, при. этом оддн иэ входов нуль-органа соединен с выходом источника напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены инвертор, второй опеI
6 рационный усилитель, образцовый делитель напряжения, причем последний включен в цепь обратной связи второго операционного усилителя, вход хо; торого соединен с выходом инвертора, а вход последнего соединен с выходом первого операционного усилителя, выход второго операционного усилителя соединен с одним из входов второго ключа, другой вход которого соединен с выходом инвертора, а выход второго ключа соединен с другим входом нуль-органа, управляющий вход образцового делителя напряжения соединен с пятым выходом блока управления, а выход источника напряжения соединен с третьим зажимом для подключения измеряемых резисторов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Я 1. Авторское свидетельство АЗССР по заявке 9 2374414/21, кл. 2 G 01 R 27/00, 22. 06 ° 76.
2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2530149/21,êë. G 01 R 27/00, 25,07.10.77 (прототип).
Составитель Л. Сотникова
Редактор В. Сапирштейн Техред 3. мужик ° Корректор . И. Пожо
Заказ 8021/48 Тираж 1073 Подписное UHHHnH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5
Филиал ППП "Патент °, r. Ужгород, уз . Проектная, 4
