СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЙ Российский патент 1998 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях.

В настоящее время применяются следующие методы измерений:
1. Метод вольтметра - амперметра.

2. Метод непосредственной оценки.

3. Мостовой метод.

4. Резонансный метод.

5. Метод дискретного счета.

Предлагаемый способ можно отнести к методам непосредственной оценки и, в частности, к способам преобразования измеряемого параметра в пропорциональный ему ток, который измеряется стрелочным или цифровым индикатором.

Подробное описание методов измерений приведено в книге Электронные измерения. Справочник -М.: Энергоатомиздат. 1987, с. 192-207.

Каждый из известных способов непосредственно оценки имеет свои положительные и отрицательные стороны и свою область применения. К общим недостаткам можно отнести сравнительную сложность используемых приборов, операционных усилителей, стабилизированных источников, образцовых сопротивлений.

В отличие от известных, предлагаемый способ весьма прост. Он заключается в использовании специфических свойств электронных ламп при нагретом катоде и отсутствии на электродах напряжений от внешних источников. В таком режиме ток через лампу определяется в основном сопротивлениями изоляции анода и сеток от катода и не превосходит долей миллиампера.

Суть способа в том, что параллельно сопротивлению изоляции анод - катод подключается искомое сопротивление, благодаря чему происходит изменение тока через гальванометр, подключенный к аноду и сетке лампы. Это объясняется снижением потенциала анода /-0,5 В/, который возникает от термоэмиссии электронов с катода. Ток через гальванометр при отключенном аноде, например, для радиолампы 1А2П, включенной триодом, равен 50 мкА, а при аноде, замкнутом с катодом - 100 мкА. Сопротивление суммарной изоляции анод - катод /по стеклу, внутренней и внешней поверхности баллона, по слюдяным пластинам крепления электродов и т.д./ составляет несколько ГОм. Сопротивление короткого замыкания анод - катод составляет десятые и сотые доли ома. Участок шкалы гальванометра от 50 до 100 мкА может быть проградуирован непосредственно в единицах сопротивления.

Границы диапазона измеряемых сопротивлений определяются заметным перемещением стрелки от начала или конца используемого участка шкалы гальванометра, т.е. свойствами индикатора тока сетки.

На чертеже показана схема предлагаемого способа измерения активных сопротивлений.

Радиолампа 1 с косвенным или прямым накалом подсоединена катодом 2 к заземлению 3. Гальванометр 4 подключен к сетке 5 и катоду 2. Измеряемое сопротивление R_x подключается к аноду 6 и катоду 2 лампы. Заземление схемы не имеет принципиального значения и служит для уменьшения наводок от посторонних электрических зарядов.

Изображенная на чертеже схема была приведена и описана в заявке 5061277/21/040792/ 01.09.92.

Способ измерения активных сопротивлений заключается в определенной последовательности действий над материальными объектами и в указании необходимых для этого условий и технических устройств.

К техническим устройствам относятся: усилительная радиолампа /триод или многосеточная лампа, включенная триодом/, стрелочный гальванометр или другой индикатор тока, часть шкалы которого проградуирована в единицах электрического сопротивления, и измеряемое активное сопротивление.

К условиям осуществления способа относится нагрев катода радиолампы от источника электрического тока до температуры, при которой ЭДС термоэмиссии создает определенный ток через гальванометр. К условиям можно отнести и взаимное соединение электродов радиолампы, гальванометра и неизвестного сопротивления R_x по приведенной на чертеже схеме.

Для измерения величины R_x необходимо произвести следующие действия.

1. Анод радиолампы соединяется с катодом /клеммы R_x замыкаются накоротко/.

2. Посредством изменения тока через нить накала регулируется температура катода и ток термоэмиссии через гальванометр так, чтобы стрелка гальванометра установилась против деления R_x = 0 шкалы.

3. Анод отсоединяется от катода. При этом ток уменьшается и стрелка гальванометра устанавливается на деление R_x = ∞.
4. Между анодом и катодом подключается R_x. Стрелка гальванометра устанавливается между делениями R_х = 0 и R_x = ∞ и по заранее проградуированной шкале производится отсчет величины R_x.

Проведенные эксперименты показали, что область измеряемых предлагаемым способом сопротивления заключается в диапазоне от 0 м до единицы ГОм без изменения параметров схемы.

Сущность изобретения: способ измерения активных сопротивлений основан на преобразовании измеряемого параметра в ток через гальванометр. Непосредственное преобразование величины сопротивления в изменение тока осуществляется с помощью усилительной радиолампы, между сеткой и катодом которой включен гальванометр, измеряемое сопротивление подключено между анодом и катодом, а источником энергии для работы схемы служит термоэлектродвижущая сила от эмиссии электронов с нагретого катода. 1 ил.

Способ измерения активных сопротивлений с непосредственным преобразованием величины сопротивления в ток, протекающий через гальванометр или другой индикатор тока, отличающийся тем, что к усилительной радиолампе, триоду с разогретым катодом и соединенным с сеткой и катодом гальванометром, между анодом и катодом подключают измеряемое сопротивление, вызывающее пропорциональное величине сопротивления изменение тока через гальванометр, и по шкале гальванометра, проградуированной в омах, отсчитывают результат измерения.