УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОМИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД ТОКОМ Российский патент 1997 года по МПК G01R27/08 G01R19/165 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения омического сопротивления различных электрических цепей, находящихся под действием изменяющегося по величине постоянного или выпрямленного тока, например, при измерении омического сопротивления (а по нему и качества) карбид-кремниевых нагревателей при заданной (эталонной) температуре.

Известно устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под напряжением, содержащее источники переменного и постоянного тока, заграждающий дроссель, образцовый резистор, конденсаторы, магнитный модулятор с четырьмя обмотками и индикатор (см. а.с. СССР N 1118938, кл. G 1 R 27/02).

Недостатками данного устройства являются сложность схемы и конструкции устройства, низкая эксплуатационная надежность, а также невозможность его использования для измерения сопротивления электрических цепей, находящихся под напряжением постоянного или выпрямленного тока.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для измерения активного сопротивления проводников, находящихся под действием изменяющегося по величине постоянного тока, содержащее измерительный блок, замыкающие ключи, измеряемый и образцовый резисторы, накопительные элементы, состоящие из резисторов, зашунтированных конденсаторами, блок управления, источник опорного напряжения (см. а.с. СССР N1231473, кл. G 01 R 27/08).

Недостатками данного устройства являются невозможность его использования в силовых цепях большой мощности и высокого напряжения, а также значительная погрешность (неточность) измерения из-за неидентичности измерительных каналов.

В отличие от известных устройств для измерения омических сопротивлений, которым присущи указанные недостатки, предлагаемое изобретение позволяет существенно расширить функциональные возможности устройства и повысить точность измерения сопротивлений.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под током, содержащее блок измерения, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, а основной вход через первый ключ соединен с первой клеммой измеряемого сопротивления, вторая клемма которого соединена с общей шиной, накопительный элемент, выход которого подключен к основному входу блока измерения, источник стабилизированного тока и второй ключ, введены вспомогательный источник стабилизированного тока, выход которого подключен к входу накопительного элемента, коммутатор, включенный между первой клеммой измеряемого сопротивления и выходом источника постоянного выпрямленного тока силовой цепи, при этом управляющий вход коммутатора соединен с выходом блока управления, выход основного источника стабилизированного тока через второй ключ подключен к первой клемме измеряемого сопротивления, ключи выполнены в виде диодов, включенных в проводящем направлении для токов упомянутых источников стабилизированного тока, а накопительный элемент выполнен в виде интегрирующей RC-цепи.

На чертеже приведена принципиальная схема устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под током.

Устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей, находящихся под током, содержит блок 1 управления (БУ), источник 2 постоянного выпрямленного тока коммутатор 3, измеряемое сопротивление 4 (резистор, электронагреватель) с первыми 5 и вторыми 6 клеммами, первый 7 и второй 8 ключи, блок 9 измерения (БИ), основной источник 10 стабилизированного тока (ОИСТ), накопительный элемент11 и вспомогательный источник 12 стабилизированного тока (ВИСТ). Накопительный элемент 11 (НЭ) состоит из конденсатора 13 и резистора 14.Ключи 7 и 8 выполнены в виде диодов, аноды которых объединены вместе и подключены к первой клемме 5 измеряемого сопротивления 4. БИ 9 может быть выполнен в виде повторителя и цифрового вольтметра, отградуированного в омах. НЭ 11 выполнен в виде интегрирующей R₁₄C₁₃-цепи. Постоянная времени R₁₄C₁-цепи выбирается много большей постоянной времени разряда R₄C₁₃.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии коммутатор 3 включен и через сопротивление 4 проходит ток, обуславливающий падение на нем напряжения, под действием которого ключи (диоды) 7 и 8 находятся в закрытом состоянии. Конденсатор 13 НЭ 11 заряжен до величины напряжения ВИСТ 12. По команде БУ 1 происходит размыкание на заданный промежуток времени цепи питания сопротивления 4 и пуск в работу БИ 9.

При размыкании цепи питания сопротивления 4 включаются ключи 7 и 8. На сопротивлении 4 устанавливается напряжение равное произведение тока стабилизации ОИСТ 10 и сопротивления 4, т.е. U₄ I₁₀ • R₄. В это же время начинается разряд конденсатора 13 на сопротивлении 4 до величины напряжения U₄. Напряжение на конденсаторе 13 принимается несколько больше напряжения на сопротивлении 4 от тока ОИСТ 10 при наибольшем значении данного сопротивления.

БИ 9 по заданному значению тока I₁₀ и измеренному напряжению на конденсаторе C₁₃ определяет измеряемое сопротивление R₄.

Использование: в электротехнике.

Сущность изобретения: устройство для измерения омических сопротивлений электрических цепей содержит блок 1 управления, источник 2 постоянного выпрямленного тока силовой цепи, коммутатор 3, измеряемое сопротивление 4 с клеммами, первый и второй ключи 7 и 8, основной 10 и вспомогательный 12 источники стабилизированного тока и накопительный элемент. Введение в устройство коммутатора 3 вспомогательного источника 12, а также выполнение накопительного элемента в виде RC-цепи и первого и второго ключей 7 и 8 в виде диодов, включенных последовательно с основным 10 и вспомогательным 12 источниками в проводящем направлении для токов упомянутых источников, позволило повысить точность измерения сопротивления контролируемой электрической цепи. 1 ил.

Устройство для измерения омических сопротивлений электрический цепей, находящихся под током, содержащее блок измерения, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, а основной вход через первый ключ соединен с первой клеммой измеряемого сопротивления, вторая клемма которого соединена с общей шиной, накопительный элемент, выход которого подключен к основному входу блока измерения, источник стабилизированного тока и второй ключ, отличающееся тем, что в него введены вспомогательный источник стабилизированного тока, выход которого подключен к входу накопительного элемента, коммутатор, включенный между первой клеммой измеряемого сопротивления и выходом источника постоянного выпрямленного тока силовой цепи, при этом управляющий вход коммутатора соединен с выходом блока управления, выход основного источника стабилизированного тока через второй ключ подключен к первой клемме измеряемого сопротивления, ключи выполнены в виде диодов, включенных в проводящем направлении для токов источников стабилизированного тока, а накопительный элемент выполнен в виде интегрирующей RC-цепи.