Мост для измерения сопротивления четырехзажимных резисторов

 

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к средствам измерения электрического сопротивления (проводимости). Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления четырехи друхзажимных резисторов, или их эквивалентных устройств - имитаторов сопротивлений за счет компенсации систематических погрешностей. Для этого дополнительно введены кодоуправляемый делитель напряжения и второй усилитель. Инверсный вход и первый выход второго усилителя подключены к первому и второму потенциальным зажимам образцового резистора соответственно. Неинверсный вход и второй выход второго усилителя подключены к вьгооду входа кодоуправляег мого делителя напряжений. Общий вывод входа-выхода кодоуправляёмого делителя напряжения соединен с вторым потенциальным зажимом образцового резистора. Вьшод выхода кодоуправляёмого делителя напряжения подключен к инверсному входу первого усилителя . Приводятся расчетные формулы, указьшаются пределы по классам точности измерения с использованием ЦАП и ЦАП-ШИМ. Для измерения проводимости в устройстве необходимо поменять местами образцовую меру сопротивления и объект измерения. Дополнительное к авт. св. № 924587. I ил. (Л ю 00 4;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 01 R 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 924587 (2 l ) 3777556/24-21 (22) 01.08.84 (46) 23.02.86. Бюл. У 7 (72) А.М. Чернов и Н.А. Грущанская (53) 621.317.733(088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

У 924587, кл. G 01 R 17/10, 1980, (54) МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ЧЕТЫРЕХЗАЖИМНЫХ РЕЗИСТОРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к средствам измерения электрического сопротивления (проводимости). Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления четырех- и друхзажимных резисторов, или их эквивалентных устройств — имитаторов . сопротивлений за счет компенсации систематических погрешностей, Для этого дополнительно введены кодоуправляемый делитель напряжения и вто„„SU„„1213422 A рой усилитель. Инверсный вход и первый выход второго усилителя подключены к первому и второму потенциальным зажимам образцового резистора соответственно. Неинверсный вход и второй выход второго усилителя подключены к выводу входа кодоуправляе-. мого делителя напряжений. Общий вывод входа-выхода кодоуправляемого делителя напряжения соединен с вторым потенциальным зажимом образцового резистора. Вывод выхода кодоуправляемого делителя налряжения подключен к инверсному входу первого усилителя. Приводятся расчетные формулы, указываются пределы по классам точности измерения с использованием ЦАП и ЦАП-DIHM. Для измерения проводимости в устройстве необходимо поменять мес тами образцовую меру сопротивления и объект измерения. Дополнительное к авт. св. Р 924587. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к средствам измерения электрического сопротивления (проводимости) и является усовершенствованием устройства по авт. св. 11 - 924587.

Цель изобретения — повышение точности измерения сопротивления четырех- и двухзажимных резисторов или их эквивалентных устройств - имитаторов сопротивления за счет компенсации систематических погрешностей.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник измерительного тока, токовые зажимы

2 и 3 объекта 4 измерения, проводперемычку 5, токовые зажимы 6 и 7, образцовую меру 8, потенциальные зажимы 9 и 10 "объекта измерения, нулевой индикатор 11, ключ 12, меру 13 сопротивления, выходы 14 и 15 первого усилителя, меру 16 проводимости, инверсный вход 17 первого усилителя, потенциальные зажимы 18 и 19 образцовой меры, первый усилитель 20, неинверсный вход 21 первого усилителя, кодоуправляемый делитель 22 напряжения, вывод 23 выхода и общий вывод 24 входа-выхода кодоуправляемого делителя напряжения, инверсный вход 25 второго усилителя 26, неин.версный вход 27 второго усилителя, первый выход 28 и второй выход 29 второго усилителя, вывод 30 входа, разрядные входы 31 и канал 32 подстройки кодоуправляемого делителя напряжения, канал 33 управления разрядными входами.

Первый контур образуется последо вательным соединением источника 1 измерительного тока I объекта 4 измерения с сопротивлением R< (токовые зажимы 2 и 3), провода-премычки 5 с сопротивлением r, образцовой меры 8 с сопротивление В - (токовые зажимы 6 и 7). Второй контур образуется последовательным соединением объекта измерения (потенциальные зажимы 9 и 10), нулевого индикатора 11, ключа 12, меры 13 с сопротивлением R. Третий контур образуется последовательным соединением меры 13 сопротивления, усилителя 20 (выхо ды 14 и 15), меры 16 с проводимостью С, потенциального и токового выводов 18 и б образцовой меры 8, провода.-перемычки 5, токового и по50

3ТоТ ток у (4а) на сопротивле-: нии Р меры 13 создает падение напря.жения уР= ?Б,О,х,,...,х;,...,х„сР (s I

При замкнутом ключе 12 по нулевому индикатору 11 можно сопоставлять величины падений напряжений (1) и (5), в конечном итоге организовать

3422 2 тенциального выводов 3 и 9 объекта измерения. Четвертый контур образуется последовательным соединением меры 16 проводимости, усилителя 20

5 (входы 21 и 17), кодоуправляемого делителя 22 (вывод 23 и общий вывод входа-выхода 24) и потенциального зажима 18 образцовой меры. Пятый контур образуется последовательным

10 соединением образцовой меры 8 (потенциальные зажимы 19 и 18) с усилителем 26 (выход 28 и инверсный вход 25). Шестой контур образуется последовательным соединением потен15 циального зажима 18 образцовой меры 8, кодоуправляемого делителя 22 напряжения (общий вывод входа"выхода 24 и вход 30) и усилителя 26 (общий вывод входа-выхода 27 (29)

20 и выход 28).

Устройство работает следующим образом.

Измерительный ток I создает меж- ду потенциальными выводами образцо2 вой меры 8 падение напряжения IR (1), а между потенциальными выводами объекта измерений 4 падение напряжения IR< (2)„

Напряжение (1) второй усилитель 26

30 повторяет на входе делителя 22 напряжения, на выходе которого вследствие этого появляется выходная разность потенциалов

) ) ент преобразования делителя 22;

Х,...,Х,...,Х вЂ” коды управления (и показания индикатора) разрядами делителя 22г

Разность потенциалов (3) первый усилитель 20 повторяет на мере (16) провоцимости (G), реализуя равенство у:G=IR, 0,Х,,...,Х;,...,Х„ (4) . где у — ток третьего контура, создаваемый усилителем 20.

Ток у согласно (4) может быть оп рсделен следующим образом:

y=IR,LÎ Х Х Х G (4,а }

121 3422 4 ности оо, II, 3 соответственно мер 8, 13 и магазина !6 измерительной цепи устройства до уровня среднеквадратичного отклонения случайных составляющих погрешностей этих мер и магазина проводимости.

Предельная точность известного устройства ограничивалась точностью

ЦАП-магазина проводимости на уровне

1р класса точности до 0,01. Предлагаемое устройство с универсальными ЦАП может быть реализовано по кЛассам точности

0,005-0,001, а с ЦАП-ШИМ вЂ” по классам точности 0«002-0,0001.

Предлагаемое устройство может использоваться не только как цифровой измеритель сопротивления, но -и как измеритель проводимостей, для чего достаточно образцовую меру сопротив2п ления и объект измерения поменять местами.

Составитель В. Семенчук

Техред М.Пароцай .Корректор Т.Колб

Редактор Т. Кугрьппева

Заказ 778/55 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Фйлиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 по каналу 33 управление разрядными входами 31 делителя 22 с целью достижения условия равновесия- равенства разностей потенциалов (1 ) и (5) за счет изменения значения коэффициента преобразования делителя 22, а именно IR(=IR 0,Xg. Х;",,Х„6В (6) откуда искомыи результат измерения

ВуВ СВОХ««» ° ° «X» «Xn(7)

Канал 32 подстройки предназначен для смещения мантиссы коэффициента подстройки на некоторую малую величину +у, в результате чего коэффициент преобразования (p) делителя 22 может корректироваться следующим образом: р =0,Х „...,Х;,...,Х „(1+) (8)

С учетом (8) уравнение равновесия (7) может быть представлено в виде

В„=В,(f 8,) G (1 8) R (1-3 )

0,Х < ° ° ° °,Х;,... «Х„(!+ф )=

В,а В (1-3, 8,-8 +it) 0,Х„...,Х,... где Ra=Ra (l 3, ), В=В (1-3!! ), G

=а (1-8,), Вь, В, G — действитьные)

R,,R, 0 — номинальные значения сопротивлений .и проводимости соответственно образцовой меры 8 сопротивления,: меры 13 сопротивлений и магазина 16 проводи мости, 35

«

Если в качестве обьекта измерения с сопротивлением В к мосту периодих чески подключать эталонный резистор с иэвестньи сопротивлением В =В„, О то после установки на мосте адекватного действительному значению сопротивления В, показания, регулировкой величины (у) по каналу 32 можно скомпенсировать систематические погрешФормула изобретения

Иост для измерения сопротивления четырехзажимных резисторов по авт. св. ¹ 924587, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьппения точ-. ности измерения, в него введен кодоуправляемый делитель напряжения и второй усилитель, причем инверсный вход и первый выход второго усилителя подключены к первому и второму потенциальным зажимам образцового резистора соответственно., а неинверсНый вход и второй выход второго усилителя — к выводу входа кодоуправляемого делителя напряжений, общий вывод входа-выхода кодоуправляемого делителя напряжения соединен с вторым потенциальным зажимом образцового резистора, а вывод выхода кодоуправляемого делителя напряжения подключен К инверсному входу первого усилителя.