DE1766884A1

DE1766884A1 - Electronic resistance-time converter

Info

Publication number: DE1766884A1
Application number: DE19681766884
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Phil Rossmanith
Original assignee: KLEIN KG ELEKTRO GERAETE G
Current assignee: KLEIN KG ELEKTRO GERAETE G
Priority date: 1968-08-05
Filing date: 1968-08-05
Publication date: 1971-08-26

Description

Elektronischer Widerstand-Zeit-Umsetzer Bei den bisher bekannten digitalen Widerstandsmeßgeräten wird der durch den Widerstand fließende Strom (Strommethode) oder der Spannungsabfall eines eingeprägten Stromes gemessen (Spannungsmethode) und nach einem bekannten Verfahren der Analog-Digital--Technik in eine digitale Aussage umgeformt. Diese Meßmethode hat jedoch den Nachteil, daß nur der Absolutwert des Widerstandes gemessen werden kann. Bei Bestimmung von Widerstandsdifferenzen ergeben sich Schwierigkeiten und der Aufwand wird sehr groß, Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum digitalen Messen von Absolut- und Differenzwerten elektrischer Widerstände durch Umsetzen dieser Werte in Zeitwerte. Electronic resistance-time converter In the previously known digital resistance measuring devices, the current flowing through the resistor (current method) or the voltage drop of an impressed current is measured (voltage method) and according to a known method of analog-digital technology into a digital one Reshaped statement. However, this measuring method has the disadvantage that only the absolute value the resistance can be measured. When determining resistance differences difficulties arise and the effort becomes very great. The invention relates focuses on a method for the digital measurement of absolute and differential values electrical Resistances by converting these values into time values.

Die Erfindung besteht darin, daß der zu messende Widerstand (ru) und ein Vergleichswiderstand (rv), jeder über einen Schalter i' s2) mit Je einem Pol an einen Pol eines Pestwiderstandes (r1) gelegt werden, daß an den anderen Pol des Pestwiderstandes einerseits und die beiden den Schaltern abgewendeten, miteinander verbundenen Pole des zu messenden und des Vergleichswiderstandes andererseits eine linear ansteigende Spannung angelegt wird, daß bei kleinerem Widerstandswert des Vergleichswiderstandes gegenUber dem des zu messenden Widerstandes zunächst der im Zweig des Vergleichswiderstandes liegende Schalter geschlossen und der im Zweig des zu messenden Widerstandes liegende Schal-ter geöffnet ist - anderenfalls umgekehrt daß mit Hilfe eines Spannungsniveauschalters (S), der parallel zum Fes-twiderstand (r1) liegt, ein bistabiles Element (B) betätigt wird, das die beiden Schalterstellungen umkehrt, und daß das Zeitintervall zwischen diesem und dem folgenden Kippvorgang als dem Widerstands-Differenzwert proportionales Maß zur digitalen Anzeige ausgewertet wird. The invention consists in that the resistance to be measured (ru) and a comparison resistor (rv), each via a switch i 's2) with one each Pole can be placed on one pole of a plague resistor (r1) that on the other pole of the plague resistance on the one hand and the two turned away from the counters, with each other connected poles of the to be measured and the comparison resistance on the other hand one linearly increasing voltage is applied that with a smaller resistance value of the Comparison resistance compared to that of the resistance to be measured, initially the The switch in the branch of the comparison resistor is closed and the switch in the branch of the resistance to be measured is open - otherwise vice versa that with the help of a voltage level switch (S), which is parallel to the Fes resistance (r1) lies, a bistable element (B) is actuated, which the two Switch positions reversed, and that the time interval between this and the following Tilting process as a measure proportional to the resistance difference value for the digital display is evaluated.

Die Bestimmung des Absolutwertes des zu messenden Widerstandes ist bei diesem Verfahren in einfacher Weise dadurch möglich, daß hierfür der Vergleichswiderstand überbrückt wird, wodurch der Widerstandswert in diesem Zweig Null wird. Damit ist der Differenzwert gleich dem Absolutwert des zu messenden Widerstandes. The determination of the absolute value of the resistance to be measured is in this method in a simple manner possible that this is the comparison resistance is bridged, whereby the resistance value in this branch is zero. So is the difference value is equal to the absolute value of the resistance to be measured.

Die Erfindung wird an Hand der Abb. erläutert. In dieser bedeutet Fig. 1 ein Ausfiihrungsbeispiel einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung Fig. 2 eine Diagrammdarstellung von einzelnen Spannungs--Zeitbeziehungen der Schaltung nach Fig. 1. The invention is explained with reference to the figure. In this means 1 shows an exemplary embodiment of a circuit for carrying out the method according to the invention FIG. 2 shows a diagram of individual voltage-time relationships the circuit of FIG. 1.

Die Meßschaltung besteht aus einer Kombination von 3 WiderständenOr1 ist ein Festwiderstand, r1 der zu messende Widerstand und rv der Vergleichswiderstand für die Differenzmessung. The measuring circuit consists of a combination of 3 resistors Or1 is a fixed resistor, r1 the resistance to be measured and rv the comparison resistance for the differential measurement.

Der Doppelschalter s1-s2 kann als elektronischer Schalter ausgebildet sein. An diese Widerstandskombination wird eine linear ansteigende Spannung angelegt. s1 ist offen, 82 geschlossen. Der zu r1 parallel liegende Spannungsniveau-Schlater S ist so abgestimmt, daß er bei einer bestimmten Spannung an r1 das bistabile Element B, z. B. eine Flip-Flop-Schaltung, zum Kippen bringt.The double switch s1-s2 can be designed as an electronic switch be. A linearly increasing voltage is applied to this combination of resistors. s1 is open, 82 is closed. The voltage level switch lying parallel to r1 S is tuned in such a way that it becomes the bistable element at a certain voltage at r1 B, e.g. B. a flip-flop circuit, causes it to tip over.

Dadurch ändert der Schalter s1-s2 seinen Schaltzustand. s1 ist geschlossen, s2 geöffnet. Unter der Voraussetzung, daß r kleiner v als rx ist, sinkt die Spannung an r1 sprungartig. Erst bei abermaligem Erreichen der Schaltspannung des Spannungsniveau-Schalters kippt das bistabile Element und stellt die zu Beginn der Messung vorhandenen Zustände wieder her. Die Spannungen an r1 und am Ausgang des bistabilen Elements ergeben ein Bild nach Fig. 2.As a result, the switch s1-s2 changes its switching state. s1 is closed, s2 open. Assuming that r is less than v than rx, the voltage decreases abruptly at r1. Only when the switching voltage of the voltage level switch is reached again tilts the bistable element and puts the at the beginning of the Measurement existing states. The voltages at r1 and at the output of the bistable Elements result in an image according to FIG. 2.

Bezeichnet man die Schaltspannung des Spannungsniveau--Schalters mit-U5, die Schaltpunkte mit t1 und t (Fig. 2), die 2 Sägezahnspannung am Eingang mit U = at (a Proportionalitätskonstante, t Zeit), den Spannungsabfall am Widerstand r1 mit Ur1, so gilt: Der Zeitpunkt t1 wird dann erreicht, wenn Ur1 = Us ist: Nach erfolgtem Umschalten wird der Widerstand rx anstelle von rv zu r1 in Serie geschaltet. Für Ur1 gilt: Der Zeitpunkt t2 wird dann erreicht, wenn Ur1 = U5 ist: Die Differenz #5 = t2-t1 ergibt die Impulsbreite am Ausgang des bistabilen Elements: Die Impulsbreite ist somit direkt proportional der Differenz der Widerstände rx und rv. Ist rx kleiner als rv, muß die Schaltung so ausgelegt werden, daß bei Beginn der Säge zahnspannung s1 schließt und s2 leitet.The switching voltage of the voltage level switch is denoted with -U5, the switching points with t1 and t (Fig. 2), the 2 sawtooth voltage at the input with U = at (a constant of proportionality, t time), the voltage drop across resistor r1 with Ur1, so: Time t1 is reached when Ur1 = Us: After switching over, the resistor rx is connected in series with r1 instead of rv. The following applies to Ur1: Time t2 is reached when Ur1 = U5: The difference # 5 = t2-t1 gives the pulse width at the output of the bistable element: The pulse width is therefore directly proportional to the difference between the resistances rx and rv. If rx is less than rv, the circuit must be designed so that when the saw tooth voltage begins, s1 closes and s2 conducts.

Dieselben Ergebnisse erhält man, wenn man anstelle einer linear steigenden Spannung eine linear fallende Spannung verwendet. Soll jedoch der Absolutbetrag eines Widerstandes gemessen werden, muß rv überbrückt werden: The same results are obtained if a linearly decreasing voltage is used instead of a linearly increasing voltage. However, if the absolute value of a resistance is to be measured, rv must be bridged:

Claims

Claims 1. A method for digitally measuring absolute and differential values electrical resistances by converting these values into time values, characterized in that that the resistance to be measured (rx) and a reference resistance (rV), each about a switch (91 92) with one pole each to one pole of a fixed resistor (r1) be placed that on the other pole of the fixed resistor on the one hand and the two The interconnected poles of the to be measured and the connected poles facing away from the switches On the other hand, a linearly increasing voltage is applied to the comparison resistance, that with a smaller resistance value of the comparison resistance compared to that of the to measuring resistance, first of all, the one in the branch of the reference resistance Switch closed and the switch in the branch of the resistance to be measured is open, - otherwise the other way around that with the help of a voltage level switch (s), which is parallel to the fixed resistor (r1), actuates a bistable element (B) that reverses the two switch positions, and that the time interval between this and the following tilting process as the resistance difference value proportional Measure for digital display is evaluated.

2. Modification of the method according to claim 1, characterized in that that instead of a linearly increasing voltage, a linearly decreasing voltage is used will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for Determination of the absolute value of the resistance (ru) the comparison resistance (rv) is bridged.

4. Resistance maintenance as a basic circuit for carrying out the process according to one of claims 1 to 3, characterized in that a fixed resistor (r1) in series with a combination from a double switch (S1, 92), a comparison resistance (rv) and the resistance to be measured (rx), because # the two switches of the double switch are coupled in such a way that one switch is open when the other is closed, and that each switch has one of the two resistors (rv, rx) of the combination in series with the fixed resistor r1.