Устройство для измерения приращений сопротивления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ1АЩЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ по авт. св. .N , отличающееся тем, что, с целью расширения-д| апазона измерений, оно блоком определения уровней напряжения, делителем , управляеьмм ключом, при этом вход делителя и блока определения уровней напряжения соединен с выходом интегратора, выход делителя подключен к образцовом/ сопротивлению, а нижнее плечо делителя подключено к общей шине через управляемый ключ, вход которого соединен с выходом блока определения уровней напряжения. г

CO03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (31) зЮ6 01 17/1О

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

nO gg J1AM eaOSm A V ОТКРЫТИЙ ., Г

i=.:: -. t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ПРИРАЩЕНИЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ по авт. св.

У 879481, о т л и ч а ю щ е е с я

I (61) 879481 (21) 3357134/18 21 . -, (22). 20.11.81, (46). 07.04. 83. Вюл. g .13 (72): О. В.Галкин . (53) 621.317 733(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 879481, кл. G 01 R 17/10, 1980. тем, что, с целью расширения диапа зона измерений, оно снабжено блоком определения уровней напряжения, делителем, управляемюм ключом, при этом вход делителя и блока определения уровней напряжения соединен с выходом интегратора, выход делителя подключен к образцовому сопротивлению, а.нижнее плечо делителя подключено к общей шине через управляемий ключ, вход которого соединен с находом блока определения уровней напряжения.

1О1О567

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения приращений сопроти влений различных резистивных иэмерител ьных преобразователей.

По основному авт. св. tl 879481 известно устройст во, состоящее из мостовой цепи с чувствительным элементом, усилителя, включенного в измерительную диагональ мостовой цепи, 1О блока ср а вне ния, оди н вход которо го соединен с вершиной измерительной ди а гонали мост овой цепи, дру гой - с выходом усилителя, а вых д - с диагональю питания и входом интегратора.

Выходное напряжение инте гратора ограничено сверху предельными значениями напряжений операционного усилителя, используемого в интеграторе, следовательно, максимальное значение и змеряемо го приращения оопроти вления т а кже ограни чено. Нижнее эн ачение измеряемого приращения сопроти вления определено напряжением шума усилителя (1 1.

Одна ко и з вест нсе уст рой ст во не обеспечивает измерение приращений сопротивления при большом диапазоне изменения сопротивления чувст вительного элемента. 30

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, чт о у ст рой ст во для и з мер ен ия прир аще— ний сопроти вления, содержащее моста- 35 вую цепь с чувствительным элементом, усилитель, вход которого соединен с из мерител ьной ди агонал ью мостовой цепи, а выход подключен к одному из входов блока сравнения второй вход блока 4р оравнения соединен .с однои иэ вершин измерительной диагонали мостовой цепи, а к другой вершине измерительной диагонали мостовой цепи подключен образцовый резистор, диагональ 45 . питания мостовой цепи включена между общей шиной и выходом блока сравнения, к которому подключен вход интегр атора, снабжено блоком определения уровней напряжения, делителем, управ- 5О ляемым ключом, при этом вход делителя и блока определения уровней напряжения соединен с выходом интегратора, выход делителя подключен к образцовому сопроти влению, а нижнее плечо делителя подключено к общей шине через управляемый ключ, вход. которого соединен с выходом блока определения уровней напряжения.

На чертеже показана структурная схема у строй ст в а.

Устройство сдстоит из мостовой цепи (МЦ) 1, чу вст вител ьного элемента 2, усилителя 3, блока 4 сравнения, интегратора 5, образцового сопротивления 6, делителя 7 из двух резисторов, управляемого ключа 8 и блока 9 определения уровней напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При положительном напряжении на выходе блока 4 сравнения в мостовой цепи 1 возникает напряжение разбаланса, вызванное наличием измеряемого приращения сопроти вления чу вствит ел ь ного зле ме нт а 2, и начи н ает ся формирование линейного выходного напряжения и нте гр ат ор а 5 .

Рассмотрим работу при измерении малых значений приращений сопротивления. В этом случае напряжение с выхода интегратора 5 невелико по абсолютной величине как в области положительных, так и в области отрпцательных напряжений. Это, в свою очередь, не вызывает срабатывание блока

9 определения уровней напряжения и на его выходе формируется напряжение, удерживающее управляемый ключ 8 в замкнутом положении. Выходное напряжение интегратора 5 через делитель

7, сопроти вление плеч которого значительно меньше, чем образцовое сопротивление б, а также через образцовое сопротивление 6 прикладывается к плечу мостовой цепи 1 и осуществляет компенсацию напряжения разбаланса. При равенстве нулю напряжения в измерительной диагонали срабатывает блок

4 сравнения и происходит смена полярности питающего напряжения мостовой цепи 1. Это вызывает изменение напра вления и нте грнро вани я, и спустя некоторое время, необходимое для установления нового напряжения на выхОде и нте гр ат ор а, выходное напряже ни е в измерительной диагонали становится равным нулю. При этом срабатывает блок 4 сравнения и вновь происходит изменение полярности питания мостовой цепи 1 и направления интегрирования интегратора 5, т.е, процесс периоди чески повторяется.

При возни кновении бол ьших з начений измеряемых приращений сопротивлений напряжение, снимаемое с делителя 7, не обеспечивает компенсацию выходного напряжения мостовой цепи.

Составитель В.Семенчук

Редактор Л.филь Техред Т.Иаточка . ° Корректор И.йулла

Заказ 2483/35 Тираж 708 Подгисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий I13035, Иосква, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10105

1, и на выходе интегратора 5 напряжение продолжает линейно изменяться, стремясь к своему максимальному (по абсолютной величине) значению:. При достижении напряжения срабатывания блока 9 определения уровней напряжения происходит срабатывание последнего и управляеьый ключ 8 размыкается, что приводит к увеличению крутизны напряжения, прикладываемого к пле.10 чу t1U. Это, в свою очередь, позволяет осуществлять компенсацию напряжения раэбаланса мостовой цепи 1, вызванного большими значениями приращений сопротивлений чувст ви тел ьно- 1S го элемента 2. При достижении нуле.вого. значения напряжений в измерительной диагонали мостовой цепи срабатывает блок 4 сравнения, изменяется полярность напряжения питания и направ-2о ление интегрирования и по мере уменьшения выходного напряжения интегратора 5 блок 9 определения уровней напряжения вновь формирует сигнал, замыкающий ключ. 8. Однако, если выход- 2$ ное напряжение с делителя 7 недоста, точно для компенсации напряжения разбаланса, напряжение на выходе интегратора 5 продолжает увеличиваться (по абсолютному значению) и блок 9 зв определения уровней напряжения вновь срабатывает, Управляемый ключ 8 ра.- б7 4 зомкнется, крутизна напряжения компенсации возрастет., что приведет к срабатыванию блока 4 сравнения .и повторению процесса работы. Для обеспечения достаточно широкого диапазона иэмеренив больших значений приращений .сопротивлений срабатыван ие блока 9 определения уровней напряжения обеспечи вают сббтветст вующей настройкой при юходн х напряжениях интегратора 5, равных между собой по абсолютному значению и соответствующих половине максимаяьного значения напряжения интегратора.

Таким образом, в результате введения делителя 7, управляемого ключа

8 и блока 9 определения уровней на пряжения обеспечиваетсй расширение диапазона измерений приращений сопроти вления. Устройство автоматически выбирает крутизну компенсирующего напряжения и тем саум адаптируется к измеряемому значению приращений сопротивлений. Период импульсов пита" ния мостовой цепи несет ннформацию об измеряензмоприращении сопротивления, причем,.как следует из работы устройства, малые значения периода несут информацию о малых приращениях, а большие значения периода являются мерой больших значений приращений. ооаротивлений .