Устройство для измерения электропроводностирезисторов по четырехзажимной cxeme

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<ц813274 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300678 (21) 2635865/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150381. Бюллетень Hо 10

Дата опубликования описания 180381 (51)М. Кл.з

G 01 R 19/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317. .733(088.8) (72) Авторы изобретения

A.M. Чернов и Г. И. Шевчук (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ

РЕЗИСТОРОВ ПО ЧЕТЫРЕХЗАЖИМНОЙ СХЕМЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а более конкретно — к измерителям электрического сопротивления и проводимости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения электропроводности резисторов по - етырехзажимной схеме, содержащее усилитель, пер-. вый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта включен первый источник напряжения t1) . 15

Недостаток известного устройства— низкая точность и большое время измерения.

Цель изобретения — повышение точности и уменьшение времени измерения. 20

Она достигается тем, что в устройство для измерения электропроводности резисторов по четырехзажимной. схеме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, введены нуль- 30 орган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения, второй источник напряжения, причем первый токовый зажим измеряемого объекта соединен с одним иэ выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соединен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нульорган, параллельно которому включен управляемый резистивный делитель напряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом измеряемого объекта.

На чертеже представлена схема измерителя электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме.

Измеритель содержит источник-задатчик 1 измерительного напряжения с напряжением U, усилитель 2 с полюсами 2А (первый полюс входа), 2В (второй полюс входа), 2С (первый полюс выхода), 2Д (второй полюс выхода) и выходным током 1, четырех813274 зажимный резистор 3 с потенциальными и токовыми выводами (П„,П 2 и Т„, T ) и умеряемой проводимостью

Gк =К10 PCMj (1) где !>1 в мантисса числового значения результата измерения Gк, 10!> игл) — масштабный множитель, а P степень последнего, нуль-орган 4, управляемый кодом P масштабного множителя (1) делитель тока 5, параллельный (или звездообразный) реэисторный делитель 6 напряжения с каналом управления кодом )!!1и полюсами

5А (главный полюс входа),. 5В (общий полюс для входа и выхода), 5С(главный полюс ныхода и проводимостей плеч: ф. — между полюсом входа и полюG сом выхода (5А и 5C) 70- (1-p) Π— между полюсом выхода и полюсом входа и полюсом, общим для 20 входа и выхода (5С и 5В), G(e) — между полюсом общим для входа и выхода и полюсом входа (5B и 5А), второй источник 7 напряжения с напряжением U, равным или кратным напря-! жению источника — эадатчика 1.

Работа устройства происходит следующим образом.

После подключения к нему четыреззажимного резистора 3 с измеряемой проводимостью G и включения источника 1 питания с выходным напряжением

О в контуре "выход источника 1 питания — усилитель 2 — четырехза>кимный резистор 3" возникает ток Т. При этом на резисторе 3 с измеряемой проводимостью G>! вследствие действия тока 1 возникает падение напря>кения 1, причем

U аО (— +О) — Ч = О. (2)

При этом усилитель 2 работает таким образом, чтобы величина О между первым и вторым полюсами его входа стремилась к нулю, т.е. аО->О. I3 последнем случае при выполнении вышеупомянутого условия

U = = I: ьх> (3) откУда G>! = 1 : U. (4) Sg

Управляемый кодом P масштабного множителя (1) делитель тока 5 вместе с нуль-органом 4 моделируют совокупность значений порядка P измеряемой величины, т.е. однозначно определяет 55 диапазон измерения резисторов с неизвестными проводимостями. При этом ток l после прохождения узловой проводимости G делителя тока 5 превращается в ток Т и из выражения gg для определения шунтирующего множителя KUj(P) зависящего от P:

K + 1: т (5) получим зависимость

Т = Т/К (6) я

Мантисса И числового значения результата измерения из выражения для определения неизвестной проводимости (1)

G„= &10 LCM), моделируется параллельным (или звездообразным) резисторным делителем 6 напряжения.

Ввод информации об измеряемой величине в делитель осуществляется по каналу упранления кодом,к, имеющему несколько независимых параллельных входов. Причем, количестно входов канала (разрядность мантиссы) управления делителем напряжения определяет, по существу, точность моделирования и нахождения результата измерения проводимости G>!.

Представленная на чертеже схема делителя б набуря>кения является обобщенной схемой замещения универсальных звездообразных цифроаналоговых преобразователей (Ч-ЦАП), полученной в результате сверток схем вышеупомянутых цифроаналоговых преобразователей от младших к старшим разрядным резисторным сеткам.

Управление делителем б напряжения осуществляется в плече PG между главным полюсом входа и главным полюсом выхода, т.е. путем изменения основного обобщенного коэффициента преобразования (-ЦАП p = О,Х„...Х„.

В момент установа нуль-органа 4 в положение равновесия, т.е. равенства двух нстречнонапранленных токов получает

1 = I =gGU

Из (б) и (7) находим выражение для тока 1:

1 =PGU /К (8)

После поцстановки выражения (8) н выражение (4) и соответствующих преобразований, получаем уравнение шкалы для определения электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме:

С„= (ОСО:К ): U (Р)

= gG -„" /К = P.АрtCM), где @ =О,Х„,...Х вЂ” мантисса числового значения результата измерения Ск, согласно {1

U (Р>

А = — G-.Ê, U К . 1G/Ê„, См) — масштабный множи(Р) тель.

Таким образом, предлагаемое устройство исключает необходимось увеличения количества усилителей, необходимых для полной компенсации сопротивлений токовых и потенциальных выводов резистора с измеряемым сопротивлением (проводимостью), реализовано без образцовой меры сопротив813274 ления (проводимости), что значительно удорожало известные устройства, работает в режиме заданного напряжения, что повышает точность измерения неизвестных проводимостей.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности резисторов по четырехзажимной схеме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерения, в него ввдены нуль-орган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения, второй источник напряжения, причем первый токовый зажим измеряемого объекта соединен с одним из выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соединен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нуль-орган, параллельно которому включен управляемый резистивный делитель напряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом измеl5 ряемого объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 265274, кл.G 01 R 19/10, 20.06.68 (прототип) 813274

Тираж 732 Подписное

НННН0Н Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

4/5

Заказ 761/54 я 4

Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектна

Составитель В. Муртазин

Редактор М. Келемеш Техред М.Кош ур т а Корректор С. Шекмар