SU808946A1 - Измеритель изменений сопротивлени - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  измерени  абсолютных и относительных изменений сопротивлени , но может быть использовано в качестве преобразовател  указанных величин

Известен измеритель приращений сопротивлени , содержащий источник питани , мостовую измерительную цейь подключенную к полюсам источника, нуль-ерган, входы которого соединены с верщинами измерительной диагонали цепи, параллельный делитель напр жени , включающий в себ  проводимости и ключи, управл ющие входы которах подключены к устройству управлени , дополн лтельныа ключи, выполненные на динисторах и подключенные к дополнительному источнику, а также дополнительный Р .эзистор, включенный между одной из точек диагонали питани  цепи и общей щиной соединенной с положительными полюсами дополнительных ключей.

Этот прибор позвол ет измер ть абсолютные и относительные изменени  сопротивлени  1..

Известен пр;1бэр, который содержит источник напр жени , мост, два ключа рабочие входы которых присоединены

у первого к диагонали питани , а у второго - к вершине измерительной диагонали, выходы ключей подкпючены к входгц буферного усилител , нагруженного на интегратор. Выход интегратора через усилитель-ограничитель подключен к датчику калиброванного сигнала и к вершине измерительной цепи, выходы датчика калиброванного

сигнала соединены с измерителем временных интегралов и с управл ющими входами ключей. Принцип действи  этого прибора основан на компенсации моста, Е результате чего формируетс 

интервал времени, пропорциональный абсолютному изменению сопротивлени  2.

Недостатками этих приборов  вл ютс  сложность конструкции и невысокЬе

Claims (4)

1. быстрэдейстэие (из-за необходимости уравновешивани  моста), которые ограничивают область применени . Например , при работе с объектами динамического характера они не обеспечивают требуемой точности воспроизведени  функции (t) .Кроме того, недо-: таток во втором приборе заключаетс  ещэ и в неудобстве выходного сигнала дл  непосредственного наблюдени  измер емой величины. Известно также устройство иэмерэни  относительного изменени  сопротивлени , которое содержит мост,подключенный входами к полю-ам источника питани , инвертирующий усилитель и усилитель неравновеси  с управл емым коэффициентом усилени , опорный вход последнего подключен к одной из верлин измерительной диагонали моста, а управл ющий вход его со-эдинэн с выходом инвертирующего усилител , вход инвертирующего усилител  Соединен с одним из полюсов источника 3, Однако в этом приборе отсутствует процесс уравновешивани , следователь но, он лишен указанных ограничений по применению, прибор также обладает низкой чувствительностью к изменени м измер емой величины, равной 0,50. Кроме того, к качеству управлени  коэффициентом усилени  усилител  неравновеси  должны предъ вл тьс  жесткие требовани , так как от этого зависит точность измерени . Достичь высокого качества мешает невысокий диапазон изменени  сигнапа, поступаю щего на вход инвертирующего усилител , а также необходимость получени  обратно пропорциональной зависимости коэффициента усилени  усилител  неравновеси . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  измеритепь , содержащий источник питани , измерительную цепь, подключенную входами к полюсам источника и составленную либо последовательно соединенными измер емглм и образцовым сопротивлени ми, либо част ми одного и того же сопротивлени , называемого дифференциальным преобразователем, и указатель, подключаемый к выходу измерительной цепи и одному из полюсов источника питани . Этот прибор также позвол ет папучать измерительную информацию как об абсолютных , так и об относительных изменени х измер емого сопротивлени  без уравновешивани , он имеет самую простую измерительную цепь, что облегчает настройку и уменьшает погрешность от нестабильности сопротивлений, кроме того приR i, a прибор имеет линейную шка лу./ Однако в этом приборе низка  чувствительность , котора  равна 0,25U (дл  изменени  выходного сигнала на 1% требуетс  изменить измер емое (или преобразуемое) сопротивление на 4%) при обычной измерительной цепи и 0,5и дл  цепи с дифференциальным преобразователем, сложность отсчета измер емой величины (абсолютного или относительного изменени  сопротивлени ) по указателю. Последний недостаток не позвол ет примен ть высокочувствительные нулевые указатели. Цель изобретени  - повышение чувствительности и упрощение отсчета. Эта цель достигаетс  тем, что в известный прибор, содержащий измеригельную цепь, входы которой подключены к полюсам источника питани , и указатель, введены два блока получени  отношени  напр жений, входы которых у первого в пр мом, а у второго в обратном пор дке подключены к полюсам источника питани  и к выходу измерительной цепи, а выходы блоков соединены с входами указател , кроме того, измерительна  цепь выполнена в виде моста. Указанные отличительные признаки позвол ют устранить посто нную составл ющую в выходном сигнале измерительной цепи, выполненной в виде делител  напр жени . Кроме того, путем применени  нулевых указателей по вл етс  возможность дополнительно повысить чувствительность прибора. При использовании мостовой измерительной цепи входы блоков получени  отношени  напр жений должны подключатьс  в том же пор дке к выходам измерительной цепи (к вершинам измерительной диагонали) и одному из полюсов источника питани , обеспечива  тем самым увеличение разбаланса моста . На чертежах (фиг, 1 и Фиг. 2) изображены схема и принцип работы предлагаемого прибора. Прибор содержит источник питани  1, измерительную цепь 2, у которой точки б и 7 - входы, а точки 8 и 9 выходы , блоки 3 и 4 получени  отношени  напр жений, указатель 5. Работает устройство следующим образом . В исходном состо нии (фиг. 1) измер ема  величина лКо. отсутствует, следовательно (,,,8 Так как , где R - сопротивлени  плеч делител  напр жени , напр жени  на выходах блоков 3 и 4 определ ютс  по формулам и игде и - напр жение источника питани  1, оказываютс  равными. Стрелка указател  5 располагаетс  на нулевой отметке . Это означает, что обеспечен нулевой режим работы измерительной цепи, и, следовательно, устранен один иэ указанных недостатков известного прибора. Пусть теперь сопротивление Нд. уменьшаетс  на вeличинyлR,J R2(l-E,j), где §2 ТГ напр жени  и,; п ни, - измен тс  и станут равными . ( то измен тс  величины напр жений U и Uj (1), которые могут быть определены по формулам ) Ч т:7Iт- (3) 1 Указатель 5 в этом случае находит с  под напр жением, равным Uv. . - 2иеа. (4) Выражение (4) получено в том случае , если S;j « 1. Если R и R в измерителе (фиг, 2)  вл ютс  част ми сопротивлени  одного и того же диффе ренциальногб преобразовател ,то при наличии измер емой величины R и R измён :отс  на одинаковую, но противоположную по знаку величину g R .. Пусть R увеличилось на € R , а R. уменьшилось на величину €R,j, тогда, провед  аналогичные вычислени , получим и,к 4 ие(5) Анализ выражений (4) и (5) показывает , что изменение R. (или R иRa на 1% дает изменение Uj на величины соответственно равные 2U и 4U, Следо вательно, устранен и другой недостаток известного прибора, так как чувс твительность его возрастает в 8 раз. Можно показать, что введение новых блоков не нарушает однозначности информации , так как по вление измер емой величины противоположного знака вызывает отклонение выходного напр жени  указател  в другую сторону. Пример . Рассмотрим результаты применени  блоков получени  отношени  . напр жений с мостовой цепью (фиг. 2) и сравним их с известными. В случае использовани  в качестве элементов моста частей двух дифферен циальных преобразователей и при усло вии, что , и f ,, §3 §4.g, напр жение на указатель 5 (фиг 2), подключенный к вершинам измерительной диагонали 8 и 9, равно Т При подключении к мосту (фиг. 2) блоков 3 и 4 на их выводах имеем такие значени  напр жений: т Так как Rd-e) 7,8 6,7 R(l + g)R(T-e} 7,9 (€Щ) то напр жение на указателе 5 в схеме (фиг. 2)равно 4ue. Сравнение (9) и (6) показывает, что применение новых блоков позвол ет и с мостовой цепью повысить чувствительность прибора. Однако, нетрудно заметить, что выражени  (9) и (5) идентичны, следовательно, мостова  цепь может быть заменена более простой схемой, имеющей вид делител  напр жени , причем, по чувствительности они эквивалентны. Указатель 5 в приборе(фиг. 1) может быть нулевым и высокочувствительным . Таким образом, введение новых блоков и новых св зей позвол ет добитьс  значительного повышени  чувствительности (в 4 или 8 раз) известного прибора, а также удобства отсчета измер емой величины. Предлагаемый измеритель дает возможность улучшить качество проведени  контрольноизмерительных операций и позвол ет повысить достоверность информации о протексиощем процессе. Формула изобретени  1.Измеритель изменений сопротивлени , содержащий измерительную цепь, входы которой подключены к полюсг1М источника питани , и указатель, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и упрощени  отсчета, в него введены два блока получени  отношени  напр жений , входы которых у первого в пр мом , а у второго в обратном пор дке подключены к полюсам источника питани  и к выходу измерительной цепи, а выходы блоков соединены с входами указател . 2,Измеритель по п. 1, отличающийс  тем, что измерительна  цепь.выполнена в виде моста. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 294108, кл. G 01 К 13/02, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 531086, кл G 01 R 17/10, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 561141, G 01 R 17/10, 1977.
4. 4. Электрические измерени  неэлектрических величин . Под ред. Новицкого П.В., Л., Энерги , 1970, с. 120 (прототип).