Способ измерения нелинейности резисторов

 

О П И С А Н И E (п)945802

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28. 03, 80 (21) 2902925/18-21 с присоединением заявки № (5l)M. Кл.

G 01 R 17/02

Ваударатеена| камнтет

СССР яа делам нзобретеннй н атхрытнй (23) Приоритет

ОпУбликовано 23. 07. 82. Бюллетень № 27 (53) УДК621.317..733(088.8) Дата опубликования описания 23 .07 .82 . (72) Авторы изобретения

И.В.Чернова и А.М.Чернов (lp и4 - ° .с

1 \ 1

Кишиневский научно-исследовательский инсти ут электроприборостроения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ РЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к способам измерения параметров нелинейных и линейных резисторов.

Известен способ измерения нелинейности резисторов, основанный на подаче суммы -напряжений двух частот на исследуемый резистор и измерении уровня напряжения разностной частоты, генерируемого на резисторе вследствие его нелинейности, и отли-, чающийся возможностью измерения нелинейности резисторов с симметричной вольтамперной характеристикой, но обладающей недостаточно высокой разрешающей способностью и малой по современным требованиям точностью j1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ измерения нелинейности сопротивления резисторов, характерный ра тем, что, с целью упрощения измерений и повышения их точности, на испытуемый резистор подают нелинейно изменяющееся во времени импульсное напряжение с регулируемым пока зателем нелинейности, который изменяют до появления в сопрбтивлении резистора линейно изменяющегося во времени тока, при этом показатель нелинейности сопротивления определяют как величину, обратную показателю нелинейности импульсного напряжения. Получаемый линейный ток создает на нагрузочном сопротивлении, включенном последовательно с нелинейным сопротивлением, падение напряжения, которое поступает на осциллограф. Линейность этого сигнала определяется сравнением с прямой на экране осциллографа

{без учета нелинейности нагрузочного сопротивления) j2).

Недостатками известного способа являются невысокая производитель" ность, малая разрешающая способность и ограниченная точность.

Цель изобретения — повышение производительности и увеличение точ;

3 ности измерения нелинейности проводимости (сопротивления) резисторов.

Поставленная цель достигается тем, что для компенсации нелинейно изменяющегося тока в сопротивлении измеряемого резистора формируют напряжение

945802,. 4 вол ьтамперной характеристики является коэффициент 11 (0) в уравнении .связи между действительным значением про. водимости 6(0) с значением проводимости резистора G при напряжении

U>, а именно с (u) =Э+ (нцси (4) Если на,всем участке вольтампер10 ной характеристики показатель мели" нейности и(ц)=О, (S>,.u =цОО„ где f(t) - временная функция, 0> - исходное напряжение, и одновременно формируют ток, противоположный по направлению току через измеряемый резистор ® )и и и где Gä " проводимость резистора при исходном напряжении Оп, формируют дополнительное напряже« ние О о, компенсирукщее в нулевом органе разность токов, вызываемую нелинейностью исследуемого резистора, при этом значение нелинейности 1(()) определяют как величину

ЧМ=,, и:О=О„О„:r. ()U.З.

На фиг. 1 и 2 показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

На исследуемый резистор 1 через нулевой орган 2 от задающего источника 3 подается исходное испытательное напряжение U, в то же время через нулевой индикатор пропускают от источника тока 4 с определенной функциональной зависимостью от формирователя 5 ток

J=G R(<)Uu (1) ю где G - проводимость исследуемого резистора при напряжении. Ои, равный по модулю, но противоположный по направлению току через измеряемый резис. тор, а именно =о„с „.«)

В результате компенсации токов (1) и (2) падение напряжения ЬО на . входном сопротивлении нулевого орга на 2 (К„ ) будет равно нулю, т.е.

60 = (1-3) но =о но=о ®

Следовательно, к измеряемому резистору будет приложено все исходное испытательное напряжение U>.

Показателем нелинейности исследуемого резистора в любой точке 0 его т.е. резистор линеен, то условие (3) выполняется в любой точке вольтамперной характеристики, в частности при синхронном изменении испытательного напряжения и компенсирующего тока.

Если показатель нелинейности (О) Фо,(6)

P то условие (3) для фиг. 1 не выполняется. Как показано далее на фиг. 2, в последнем случае для реализации (3) необходимо организовать со стороны нулевого органа 2 дополнительный канал управления б зависимым источником

7 напряжения О оп,компенсирующим в нулевом органе через отрицательную обратную связь 8 с проводимостью G„ разность токов 1 и J вызываемую нелинейностью исследуемого резистора.

В результате перехода от измерительной цепи согласно фиг. 1 к цепи согласно фиг. 2 в предлагаемом устройстве реализуются два эффекта: во-первых, на выходе,источника 7 появляется напряжение О оп, содержащее информацию о нелинеиности резистора., во-вторых, реализуется условие (3) при ) (ад ФО.

При реализации (3) для фиг. 2 между указанными токами.L и 3 устанавливается зависимость

1 = )Аоп4и (>)

Так как измерительный ток

I=0„f(a)c. g<+q(u))=UG„piq(u)3 (B) а компенсирующий ток

g=-u„%(t, с „=-ur„, (9) то с учетом (8). и (9) уравнение (7) можно представить в виде

Щ9+Ч(0) 3 -ОС и= )доп G g Ф) 945802 6 измеряемого резистора формируют напряжение

0=ca)u„, где Е(С) - временная функция, U1, - исходное напряжение", и одновременно формируют ток, проти" воположный по направлению току через измеряемы резистор

1О

} -%(t) 0„G„=-UÑ„, что при помощи современной аппара" туры можно делать с высокой производительностью и разрешающей способностью, а также с высокой точностью.

Формула изобретения

Способ измерения нелинейности резисторов, заключающийся в компен" сации нелинейно изменяющегося тока в сопротивлении измеряемого резистора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и увеличения точности иэмере" ния, для компенсации нелинейно изменяющегося тока в сопротивлении

5 откуда искомый показатель нелинейности

"(") Ъ }«)

Как следует иэ <11}, определение показателя нелинейности исследуемого резистора производится путем логометрирования двух напряжений, 0 и

A®„(} где G - проводимость резистора при ч исходном напряжении 0ы формируют дополнительное напряжение

0}}оп, компенсирующее в нулевом органе разность токов, вызываемую нелинейностью исследуемого резистора, при этом значение нелинейности q (Q) определяют как величину

Ч М = }акоп } = }акоп В ® 41

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

}} 362260, кл. G 01 R 27/08 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 269293, . G 01 R 27/08, 1968.

945802

Заказ 532

5 Тираж j17 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,,Составитель В.Семенчук

Редактор В.Лазаренко Техред Т. Маточка Корректор M.Èàðîчи