Устройство для измерения активно-го сопротивления

 

CoIos Севеиннк

СецнюРктнчесмих

Респубанк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«i>808970 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 160379 (21) 2736819/18-21 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.81Бюллетень Йо 8

Дата опубликования описания 280281 р )м. кл.

6 01 R 27/00

Государственный ноннтет

СССР во делан нзобретеннй н открытнй (53) ЮЖ 621.317..333(088.8) (72) Авторы изобретения

Л.П. Логинова, В.Ф. Евстратов и Ю.Ф. Кухарев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ

0 =-R

Uo х й„

Изобретение относится к измерительной технике,в частности к устройствам для измерения сопротивления.

Известно устройство для измерения активного сопротивления с помощью потенциометра,содержащее последовательно соединенные резисторы:исследуемый,образцовый,регулировки тока лоач в цепи питания и источник напряжения Е. Принцип работы устройства заключается в поочередном измерении напряжения на образцовом со- противлении (U — 1RO) и на исследуемом (П „ =12„) методом компенсации и определений измеряемой величины пф формуле (4

Х 0 0

Регулировочным сопротивлением R устанавливается ток питания,при котором удобно производить численный отсчет в % или единицах измерения исследуемого параметра (11 .

Основной недостаток известного устройства — отсутствие автоматизации процесса измерения.

Известно устройство $2),обеспечивающее автоматизацию процесса измерения и состоящее из операционного усилителя,в обратную связь которого включен исследуемый резистор R„, вход соединен через образцовый резистор Ro c источником опорного напряжения U o,а выход — с цифровым вольтметром, состоящим из аналого-цифрово„ го преобразователя (AIIIII,,дешифратора и цифрового индикатора. Напряжение на входе цифрового вольтметра при этом определяется зависимостью

При условии постоянного опорного напряжения По и сопротивления образцового резистора Яо измеренное вольтметрОм напряжение U„ïðoïîðöèoíàëü20 но измеряемому сопротивлению в пределах класса точности цифрового вольтметра. Однако в условиях длительной эксплуатации с интенсивным воздействием дестабилизирующих факторов (тепло25 вых и механических перегрузок) параметры U0 и R«a также метрологические характеристики преобразователя могут существенно изменяться,обуславливая тем самым Высокую точность изgg,мерения известным устройством.

808970

Ориентировочную оценку изменения точности измерения от влияния парамзтров АЦП при изменении температуры окружающей среды можно сделать с помощью номограмм.

Оценить изменение параметров преобразователя и источника опорного напряжения во времени и от воздействия механических перегрузок не представляется возможным из-за их случайного характера, точность измерения при этом будет еще меньше.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения активного сопротивления, содержащее последовательно соединенные образцовый и измеряемый резисторы,источник опорного напряжения и АЦП,состоящий из блока сравнения, цифроаналогового преобразователя к блока управления, введены второй ЦАП,четыре ключа и второй блок управления, первый и второй выходы которого соединены с цепями управления ключей, попарно соединенных со входом блока сравнения и по- 25 тенциальными цепями образцового и из-меряемого резисторов, третий и четвертый выходы второго блока управления соединены с управляющими входами первого и второго IIAII,а пятый и шес- gg той выходы — co входами цепей обратной связи первого и второго ЦАП соответственно, вход второго IIAII соецинен с источником опорного напряжения, а выход — с цепью питания образцового и измеряемого резисторов, первый и второй входы второго блока управления соединены соответственно с выходом первого блока управления к выходом блока сравнения.

На чертеже представлена функцко- ® нальная схема. устройства для измерения сопротивления.

Устройство содержи" АЦП 1,блок 2 сравнения, первый ЦАП З,первый блок 4 управления. второй ЦАП 5,второй Gnaê б 4$ управления образцовой резистор 7,измеряемый резистор U,êëIo÷è 9 и 10,коммутирующие потенциальные цепи образцового резистора, ключи 11 и 12,коммутирующие потенцйальные цепи измеряемого резистора. . Устройство работает следующим об- разом.

IIo команде с выходов блока 6 управления поочередно подключаются ко входу AIIII 1 резисторы 7 и 8 с помощью ключЕй 9 — 12.

С подключением образцового реэкстора ко входу АЦП 1 с блока б управления выдаются команды на включение ключей 9 и 10 и на включение всех 60 разрядов в ЦАП З,для прохождения сигнала поочередного включения разрядов в ЦАП 5 с.блока 4 управления, для прохождения сигнала установки О с блока 4 управления и сигна- 65 ла обратной связи в ЦАП 5,с блока 2 сравнения.

При этом Происходит процесс уравновешивания блока 2 сравнения с помощью второго IIAII 5,а результат взвешивания запоминается во время измерения резистора 8. С подключением измеряемого резистора 8 ко входу АЦП с бпока управления б выдаются команды: на включение ключей ll и 12 для прохождения сигнала поочередного включения разрядов в ЦАП 3 с блока 4 управления,для прохождения сигнала установки О с блока 4 управления и сигнала обратной связи в ЦАП 3 с блока 2 сравнения.

В результате происходит взвешивание напряжения на измеряемом сопротивлении 8 с помощью ЦАП З,а измеряемое сопротивление определяется зависимостью

Йх

II и

0 где Нх и No — числовые эквиваленты сопротивлений 7 и 8, выраженные соответственно в кодах.

Из формулы видно,что точность измерения сопротивления не зависит от погрешности АЦП и стабильности источника опорного напряжения,т.е. предлагаемое устройство имеет высокую точность преобразования, зависящую только от разрядности АЦП к стабильности образцового сопротивления,благодаря .поддержанию калибровочного кода на постоянном уровне (100% шкалы измерения) и обеспечению тем самым постоянства цены деления раэрядаа

Формула изобретения

Устройство для измерения активного сопротивления,содержащее последовательно соединенные образцовый к измеряемый резисторы, источник опорного напряжения и аналого-цифровой преобразователь,состоящий иэ блока сравнения,цифроаналогового преобразователя и блока управления, 0 т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения точности измерения,в него введены второй цифроа.налоговый преобразователь,четыре ключа и второй блок управления, первый и второй зыходы которого соединены ". цепями управления ключей,пспарно сс;.дине,-:ных с входом блока сравнения и нотенцкальными цепямк образцового и иэмеряемого резке.:о-, ов,третий к четвертый выходы второго блока управления соединены с управляющими входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей,а пятый и шестой выходы со входами цепей обратной связи первого и второго цифроаналоговых преобразователей, вход второго цифроаналогового преобразователя

808970

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Глухов Н.Н. Измерение злектри ческих параметров проволочных резисторов. Л, Энергия, 1976, с.26.

2. Там же, с. 27.

Составитель В. Дубков

Техред М.Коштура Корректор,C. Щомак

Редактор Н. Кешеля

Заказ 404/48 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130" 5, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с источником опорного напряжения,а выход — с цепью питания образцового и измеряемого резисторов, первый и второй входы второго блока управления соединены соответственно с выходом первого блока управления и выходом блока сравнения.

I

1 (l

I

l

t