SU1624352A1

SU1624352A1 - Устройство дл измерени сопротивлений

Info

Publication number: SU1624352A1
Application number: SU864042138A
Authority: SU
Inventors: Георгий Александрович Кийков; Юрий Иванович Синельников
Original assignee: Производственное объединение "Краснодарский ЗИП"
Priority date: 1986-03-24
Filing date: 1986-03-24
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может использоватьс в цифровых омметрах и комбинированных приборах. С целью упрощени устройства и повышени точности измерени в него введены блок 22 резисторов с резисторами 12, 18-20, выполненных по единой технологии и расположенных на одной подложке, и измеритель 11 отношени токов. Измер емый резистор 3 включаетс в цепь обратной св зи операционного усилител 1. По командам блока 21 управлени коммутаторы 8 и 9 работают в противофззе, при этом Р одном из тактов запоминающий конденсатор 13 соедин етс с выходом и инвертирующим входом операционного усилител 17. а в другом - с источником 10 ЭДС Тогда на вход усилител 1 поступает в одном такте величина напр жени источника 10, а в другом - нулевой сигнал с учетом ошибок смеа1вни . Измеритель 11 определ ет отношение в каждом такте, а конечный результт получаетс в вычислительном блоке 15 и отображаетс а блоке 16 индикации. Образцовый резистор 14 преобразует напр жение в ток. Клеммы 4, 7, 2 и 6 вл ютс токовыми и потенциальными соответственно Коммутатор 5 служит дл выбора предела измерений , В описании приведены примеры реализации блока 21, измерител 1 1 и блока 16. 2 ил. (Л

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых омметрах и комбинированных приборах.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - пример реализации блоков управления, измерителя отношения токов и блока индикации.

Устройство для измерения сопротивлений содержит операционный усилитель 1. инвертирующий вход которого через потенциальную клемму 2 соединен с перзым выводом измеряемого резистора 3 и токовой клеммой 4, которая соединена с выходом коммутатора 5. второй вывод измеряемого резистора 3 соединен с потенциальной клеммой 6 и токовой клеммой 7, которая соединена с выходом операционного усилителя 1, неинвертирующий вход которого соединен с первыми входами коммутаторов 5, 8, 9. первым выводом источника ЭДС 10 и третьим входом измерителя 11 отношения токов, второй вход которого через резистор 12 соединен с вторым выводом источника ЭДС 10 и вторым входом коммутатора 8, третий и четвертый входы которого соединены с выводами запоминающего конденсатора 13. потенциальная клемма 6 через образцовый резистор 14 соединена с первым входом измерителя 11 отношения, выход которого через вычислительный блок 15 соединен с входом блока 16 индикации, два выхода коммутатора 8 объединены с соответствующими выходами коммутатора 9 и соединены соответствено с инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 17, нзинвертирующий вход которого соединен с вторым входом коммутатора 5, третий - пятый входы которого соединены с вторыми выводами резисторов 18-20, первые выводы которых объединены и соединены с выходом операционного усилителя 17. Управляющие входы коммутаторов 8, 5, 9, блока 16 индикации, измерителя 11 отношения токов и вычислительного блока 15 соединены с первого по шестой выходами блока 21 управления соответственно.

Резисторы 12, 18-20 образуют блок 22 резисторов, которые выполнены по единой технологии и на одной подложке.

Измеритель 11 отношения токов (см. фиг. 2) содержит ключи 23, 24, входы которых являются первым и вторым входами измерителя 11 отношения, выходы ключей 23 и 24 объединены и соединены с входом интегратора 25, выход которого через компаратор 26 соединен с первыми входами элемента И 27 и триггера 28, второй вход которого является управляющим входом измерителя 11 отношения токов и соединен с управляющим входом ключа 23 и вторым входом элемента И 27, третий вход которого соединен с выходом триггера 28 и управляющим входом ключа 24, выход элемента И 27 является выходом измерителя 11 отношения токов.

Блок 16 индикации (см. фиг. 2) содержит запоминающий регистр 29. вход которого является входом блока 16 индикации, управляющим входом которого является управляющий вход запоминающего регистра 29, выход которого соединен с входом цифрового индикатора 30.

Блок 21 управления (см. фиг, 2) содержит переключатель 31 диапазонов, выход которого является вторым выходом блока 21 управления, вторым выходом которого является выход элемента И 32. первый вход которого соединен с первым выходом счетного триггера 33 и является четвертым выходом блока 21 управления, второй и шестой выводы которого объединены и являются вторым выходом счетною триггера 33, вход которого является пятым входом блока 21 управления и соединен с выходом генератора 34, входом и первым выходом счетчика 35 второй выход которого соединен с вторым входом элемента И 32.

Устройство работает следующим образом.

Блок 21 управления в зависимости ог поддиапазона измерения подключает через переключатель 31 диапазонов и коммутатор 5 соответствующий резистор блока 22 резисторов к токовому выводу измеряемого резистора 3 и неинвертирующему входу операционного усилителя 17 По командам блока 21 управления коммутаторы 8 и 9 работают в противофазе таким образом, чтобы при одном такте запоминающий конденсатор 13 подключался между инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 17. Коммутатор 9 разомкнут.

В следующем такте запоминающий конденсатор 13 подключается к источнику ЭДС 10, коммутатор 9 замкнут и соединяет выход усилителя 17 с его входом.

При большом входном сопротивлении операционного усилителя 17, малых токах утечки в коммутаторах 8 и 9, высокой тактовой частоте запоминающий конденсатор 13 быстро зарядится до напряжения Е источника 10 ЭДС и будет сохранять его неизменным при последующей.работе устройства. Это позволяет считать, что коммутатор 8 при одном из двух тактов включает в цепь отрицательной обратной связи операцион ного усилителя 17 источник 10 ЭДС равной Е. При другом такте коммутатор 9 замкнут и в обратной связи операционного усилителя 17 ЭДС равна нулю.

При наличии смещения нуля усилителя 5 17 по напряжению Е_о и малом смещении его нуля по току на резисторе 18 с сопротивлением Ro при одном такте будет поддерживаться напряжение Е + Е_о, а при другом такте - напряжение, равное Е_о. Ток через 10 резистор 18 будет попеременно принимать значения

Е + Ер

Ro

I¹ —

Ro

При высоких входных сопротивлениях операционных усилителей 1 и 17 ток через коммутатор 5 и измеряемый резистор 3 будет таким же в зависимости от такта изме- 20 рения.

Напряжение на выходе операционного усилителя 1 будет равно и = | R_x = (Е +Е₀)

ПО

I Ηχ при одном такте и U = — -Е при другом, Ro где R_x - величина сопротивления резистора

3.

который вычитает из каждого нечетного результата ηι четный результат пг и полученную разность, являющуюся результатом измерения

Измеритель 6 отношения токов преобразует отношения токов в количество импульсов и работает по методу двухтактного интегрирования. Синхронизация работы измерителя 6 осуществляется блоком 21 управления, в котором формируются временные интервалы путем деления частоты генератора 34 счетчиком 35. Когда ключ 23 замкнут, напряжение на выходе интегратора 25 возрастает.

Разряд интегратора 25 при замкнутом ключе 24 будет продолжаться до момента, когда напряжение на выходе интегратора 25 достигает нулевого значения. Компаратор 26 через триггер 28 размыкает ключ 24, прекращается разряд интегратора 25, закрывается элемент И 27 и прекращается поступление импульсов генератора 34 в вычислительный блок 15. Количество импульсов, поступающих в вычислительный блок 21 в четные и нечетные интервалы, будет определяться выражениями

Ток, поступающий на первый вход измерителя 11 отношения токов через образцовый резистор 14. величиной Rm будет равен

R12 Rx

Rm ' Ro

Rx '

Rm · R_o

П2 (Е + Е_о )

E + Ес

E

Rl2 Rx

Rl4 Ro

при одном такте и

J- Rx . _F

Rm 'Ro ° при другом.

Ток, поступающий на второй вход измерителя 11 отношений токов через резистор Е

12, величиной R12 будет равен I2 =----как

N12 где A - постоянная величина, пропорциональная величине смещения нуля интегратора 25.

В вычислительном блоке 15осуществляется операция вычитания из четных результатов измерения нечетных результатов

П1 — П2

Ri · Rx

R R_o в первом, так и во втором такте.

Измеритель 11 отношения токов при каждом такте по командам блока 21 управления находит отношения h _Ri₂Rx(E + Е₀) >2 Rid · Ro Е или

R12 Rx Eq R14 · Ro · E в зависимости от такта и передает полученные результаты в вычислительный блок 15.

Команды на вычислительный блок 15 и запоминание значения m - пг регистром 29 поступают с выхода счетного триггера 33. Управление коммутаторами 8 и 9 осуществляется сигналами с двух противофазных выходов счетного триггера 33.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивлений, содержащее измеритель отношения, два операционных усилителя, образцовый резистор, источник ЭДС. три коммутатора, блок управления, блок индикации, вычисли7 тельный блок и запоминающий конденсатор. причем первый операционный усилитель соединен инвертирующим входом через первую потенциальную клемму с потенциальным выводом измеряемого резистора. соединенного первым токовым выводом с первой токовой клеммой, а вторым токовым выводом - с второй токовой клеммой, которая подключена к выходу первого операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с первыми входами трех коммутаторов и первым выводом источника ЭДС, другой вывод источника ЭДС соединен с вторым входом первого коммутатора, третий и четвертый входы которого соединены с выводами запоминающего конденсатора, два выхода первого коммутатора объединены с двумя выходами третьего коммутатора и соединены с инвертирующим входом и выходом второго операционного усилителя соответственно, неинвертирующий вход которого соединен с вторым входом второго коммутатора, выход которого соединен с первой токовой клеммой, управляющие входы трех коммутаторов соединены с первым, вторым и третьим выходами блока управления соответственно, выход измерителя отношения соединен через вычислительный блок с входом индикации, упраляющий вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, отличающееся тем, что, с 5 целью упрощения устройства и повышения его точности измерения, в него введены блок резисторов, выполненных по единой технологии, расположенных на одной подложке, содержащий четыре резистора, из10 мёритель отношения, выполненный в виде измерителя отношения токов, первый вход которого через образцовый резистор соединен с второй потенциальной клеммой, второй вход измерителя отношения токов 15 через первый резистор соединен с вторым выводом источника ЭДС. с первым выводом которого соединен третий вход измерителя отношения токов, управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока уп20 равления, шестой выход которого соединен с управляющим входом вычислительного блока, первые выводы второго, третьего и четвертого резисторов соединены с выходом второго операционного усилителя, вто25 рые выводы второго, третьего и четвертого резисторов соединены с третьим, четвертым и пятым входами второго коммутатора соответственно.

ч Редактор 0.Спесивых Составитель В,Смирнов Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 185 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101