Устройство для дистанционного измерения радиационного изменения сопротивления резисторов Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерениях сопротивлений резисторов в процессе воздействия на них импульсного ионизирующего излучения.

Известно устройство для измерения радиационного изменения сопротивления резистора в процессе воздействия импульса ионизирующего излучения, содержащее последовательно соединенные источник питания, образцовый резистор, кабельную линию связи и измеряемый резистор, размещаемый в зоне облучения, причем радиационное изменение резистора измеряется по изменению падения напряжения на об разцовом резисторе с помощью регист рирующего прибора ClJ.

Однако известное устройство обладает большой погрешностью измерения, так как не учитывает того, что изменение падения напряжения на образцовом резисторе в момент импульса ионизирующего излучения будет происходить не только за счет изменения сопротивления измеряемого резистора, но также и за счет изменения сопротивления изоляции облучаемого участка кабельной линии, к которой подключен испытываемый резистор. Кроме того, в облучаемых резисторе и кабеле будут наводиться дополнительные радиационные токи, вызываемые импульсом ионизирующего излучения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для измерения радиационного изм(енения резисторов, содержащее четырехравномерную мостовую схегму измерения, одним плечом которой является кабельная линия с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мостовой схемы подключены источник напряжения и дифференциальный усилитель осциллографа 2 }. Данное устройство обладает большой погрешностью измерения, так как оно не учитывает того, что разбаланс моста в процессе воздействия импульса ионизирующего излучения будет происходить не только от изменения электросопротивления резистора, но и от изменения .сопротивления изоляции облучаемого участка измерительной линии, а также от радиационнонаведенного тока в облученных резисторе и кабельной линии.

Цель изобретения - повьшение точности измерений радиационного изменения сопротивления резистора в момент импульса ионизирующего излучения.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для дистанционного измерения радиационного изменения сопротивления резисторов, содержащем четырехравноплечую мостовую схему , одним плечом которой является кабельная линия с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мостовой схемы, подключены источник напряжения и дифференциальный усилитель осциллографа, дополнительно введены три компенсирующие кабельные линии, два дополнительных резистора, номинально равных облучаемому резистору, и два разделительных конденсатора, причем, один конец первой компенсирующей линии через первый разделительный конденсатор подключен в то же плечо мостовой схемы, в которое включена кабельная линия с подключенным к ней облучаемым резистором, второй конец лервой компенсирующей линии разом- кнут, между первым ее концом и земляной шиной включен первый дополнительньгй резистор, вторая компенсирующая линия подключена одним концом в соседнее плечо мостовой схемы, вто|рой конец ее разомкнут, третья ком|пенсирующая линия подключена одним |концом через второй разделительный конденсатор в соседнее плечо мостово схемы, второй конец третьей компенсирующей линии через второй дополнительный резистор подключен к земляной шине.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство состоит из четырех равноплечей схемы измерения, в которой вместо одного из плеч подключена кабельная линия 1, с измеряемым резистором 2 на конце. В то же плечо, что и измеряемый резистор 2, подключена через разделительный конденсатор 3 компенсирующая линия 4 того же типа и длины, что и линия 1. На конце компенсирующей линии 4 (у схмы измерения) подключен нагрузочный резистор 5 того же номинала, что и образец 2,

В соседнее плечо моста б подключена другая компенсирующая линия 7 к которой через разделительный конденсатор 8 подключена третья компенсирующая линия 9с кс 1пенсирующим резистором 10 того же номинала что и образец 2.

В два других плеча моста включены резисторы 11 и 12ТОГО же номинала, что и образец 2. В диагональ моста к клеммам 13 и 14 подключен источник 15 постоянного напряжения в другую диагональ к клеммам 16 и 17 подключен дифференциальный усилитель 18 электронного осциллографа.

Устройство.работает следующим образом.

До мсадента импульса ионизирующего излучения схема находится в уравновешенном состоянии, на нее подается напряжение от источника питания. ,В момент воздействия импульсного ионйэирующего излучения на резисторы 2 и 10 и на одинаковые участки кабельных линий 1, 4 7 и 9 возникают следующие сигналы: на конце линии 1 -1 дрх + UPHTRX+ и„эл + Урнгл / на конце линии 4 U. ирнтл , и а конце линии 7 U-, - UpH-гл + иэл нэ конце линии 9 Ug ирнтл. В результате в момент импульса ионизирующего излучения амплитуда сигнала между клеммами 16 и 14 будет равна UARX+ PHTR + ИЗЛ . ,. U.- 4 РНТЛ рнтл., амплитуда сигнгша-между клеммами 17 и 14 будет равна 17,14 9 гЦрнтл + + PHTRxf .амплитуда сигнала на выходе диффере Iциалъного усилителя 18 электронного осциллографа (на экране осциллографа будет равна -.Ь,-,4 Vl4 То есть, в момент импульса ионизирующего излучения на экране осцил лографа будет зарегистрирован сигнал амплитуда которого будет прямо пропорциональна изменению сопротивлени ( uRx) облученного резистора. Следует иметь в виду, что при из мерении дК низкоомных резисторов |(RO 1 кОм) возможен случай, когда амплитуд паразитных компонент а щленно pнтRx + PHTRx PHT ЛИНне зависящая от величины приложенно го напряжения, может быть значитель .но больше полезной компоненты Удд, прямо пропорциональной величинепри ложённого напряжения, т.е. В этом случае необходимо как можно больше увеличивать величину приложенного напряжения. Однако эта величина ограничена максимальной электрической мощностью рассеивания облучаемого резистора. Повысить приложенное напряжение для увеличения амплитуды полезной компоненты U дк можно в том случае, если источник питания постоянного напряжения заменить на источник импульсного прямоугольного напряжения, длительность которого должна быть не меньше длительности импульса ионизирующего излучения, а максимальная амплитуда выбирается из условия максимально возможной прикладываемой к облучаемому резистору электрической мощности рассеяния за данную длительность импульса напряжения. Таким образом, предлагаемое устройство позволит проводить дистанционные измерения радиационного изменения сопротивления резистора по амплитуде разбаланса мостовой схемы измерения. Мостовая, схема измерения с использованием трех компенсирующих линий, одного компенсирующего резистораи одного нагрузочного резистора того же ТИпономинала, что и измеряемый, а также использование дифференциального усилителя электронного осциллографа, позволяет автоматически скомпенсировать три паразитных компоненты общего сигнала, приходящего с образца в момент импульса ионизирующего излучения и выделить одну полезную компоненту, несущую информацию об изменении только сопротивления резистора.

/7

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ. РАДИАЦИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ, содержащее четырехравноплечную мостовую схему, одним плечом которой является кабельная линия с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мострвой схемы подключены источник напряжения и дифференциальный усилитель осциллографа, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены три компенсирующие кабельные линии, два дополнительных резистора, номинально равных облучаемому резистору, и два разделительных конденсатора, причем, один конец первой компенсирующей линии через первый разделительный конденса тор подключен в то же плечо мостовой схемы, в которое включена кабельная линия с подключенным к ней облучаемым резистором, второй конец первой компенсирующей линии разомкнут, между первым ее концом и земляной шиной включен первый дополнительный I резистор, вторая компенсируквдая линия подключена одним концом в сосед(Л нее плечо мостовой схемы, второй конец ее разомкнут, третья компенсис рующая линия подключена одним концом через второй разделительный конденсатор в соседнее плечо мостовой схемы, второй конец третьей компенсирующей линии через второй дополнительньгй резистор подключен к земляной шине. ю о оо ISD