Измеритель девиации сопротивления Советский патент 1983 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения приращения сопротивления постоянному току и для преобразования сигналов с резистивных датчиков в цифровой вид.

Известен измеритель девиации сопротивления, содержащий образцовый резистор, два ключа, последовательно соединенные интегратор, компаратор и цифровой счетчик, источник двух равных токов/ первый выход которого включен между входом HH-ferpaTOpa и одним из выводов образцового резистора и через ключ соединен с вторым входом компаратора, второй выход источника-двух равных токов включен входом интегратора и зажимом для подключения измеряемого резистора и через ключ соединен с вторым входом компаратора, выход кo пapaтopa соединен с управляющими входами ключей, а другой вывод образцового резистора - с другим зажимом для подключения измеряемого резистора и общей шиной измерителя l .

Недостатком известного устройства является то, что величина сопротивления образцового резистора всегда должна быть меньше величины сопртивления измеряемого резистора, что ограничивает диапазон измерения сопротивлений.

Цельизобретения - расширение диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель девиации сопротивления, содержащий образцовый резистор, два ключа, Последовательно соединенные интегратор, компаратор и цифровой счетчик, источник двух равных токов, первый выход которого включен между входом интегратора и одним из выводов образцового резистора и через ключ соединен с , вторым входом компаратора, второй выход источника двух равных токов включен между входом интегратора и одним зажимом для подключения измеряемого резистора и через ключ соединен с вторым входом компаратора, а другой вывод образцового резистор соединен с другим зажимом для подклчения измеряемого резистора и общей шиной измерителя, введены инвертор, два сумматора по модулю два, индикатор знака и второй компаратор, вх ды которого соединены с выводом образцового резистора и одним зажимом для подключения измеряемого резистора, а выход соединен с входом индикатора знака и первыми входами сумматоров по модул. два, второй вход первого сумматора по модулю два соединен с выходом первого компаратора и входом инвертора, выход которого

подключен к второму входу второго cy.waтopa по модулю два, а выходы первого и второго сумматоров по модулю два соединены соответственно с управляющими входами первого и втрого ключей.

На чертеже приведена функциональная схема измерителя. .

Измеритель девиации сопротивлени содержит образцовый резистор 1, два ключа 2 и 3, последовательно соединенные интегратор 4, коютаратор 57 и цифровой счетчик б, источник 7 двух равных токов, инвертор 8 два сумматора 9 ,и 10 по модулю два, индикатор 11 знака, второй компаратор 12, причем первый выход источника 7 двух равных токов включен между, входом интегратора 4 и одним из выводов образцового резистора 1 и чер ключ 2 соединен с вторым входом компаратора 5, второй выход источника 7 двух равных токов включен между входом интегратора и-одним зажимом для подключения измеряемого резистора и через ключ 3 соединен с вторым входом компаратора 5, а другой вывод образцового, резистора 1 соединен с другим зажимом для подключения измеряемого резистора 13 и общей шиной измерителя, входы второго компаратора 12 соединены с выводом образцового резистора 1 и одним зажимом для подключения измеряемого резистора 13, а выход соединен с вхдом индикатора 11 знака и первыми входами сумматоров 9 и 10, второй вход первого сумматора 9 соединен с выходом первого компаратора 5 и входом инвертора 8, выход каждого подключен к второму входу второго сумматора 10, а выходы сумматоров 9 и 10 соединены соответственно с управляющими входами первого и второго ключей2 и 3. .

Устройство работает следующим образом.

Через образцовый резистор 1 протекае.т ток Д, снимаемый с первого выхода источника 7 двух равных токов. При этом на образцовом резисторе 1 создается падение напряжения

Од-З, R, . (1) Через измеряемый резистор 13 протекает ток Зп , снимаемый с второго выхода источника 7 тока, при этом на измеряемом резисторе РХ создается падение напряжения

U D jRxНапряжения U и U поступают на входы второго компаратора 12.-Если, например, U И на первые входы сумматоров 9 и 10 поступит с выхода компаратора 12 сигнал Логическая 1, а сигнал управления с выхода первого компаратора 5 через инвертор 8 и сумматор 10 откроет второй ключ 3. Первый ключ 2 при этом за« крыт. На второй вход первого когшаратора 5 поступит напряжение с измеряемого резистора 13. На вход интегратора 4 подается ток, равный сумме.токов 3 и 2 . Выходное напряжение интегратора 4 : и.ч.и,; где С - значение емкости интегратор время интегрирования, UQ- начальное выходное напряжение интегратора 4 (при t 0) Выходное напряжение U интегратора 4 подается на первый вход компаратора 5 и в некоторый момент времени Т напряжение достигнет напряжения Uj Следовательно, при t-iiTj, UalJ или с учетом выражений (2 и(3) ч г« Jl Jn ,.UO В момент времени Т компаратор ,5 iсрабатывает, цифровой счетчик 6 на.чиНает отсчет временного интервала. . Выходное напряжение когтаратора 5 через сумматор 9 откроет первый ключ 2, а второй ключ 3 в этот момент закроется.. На второй вход первого компарато ра 5 поступит напряжейие с образцового резистора .1. При этом на пер вый вход компаратора 5 по-прежнему подается линейно изменяющееся напряжение, определяемое выра кением (Э, В некоторый момент времениТ2 оба напряжения подаюи-шеся на BXOJ компаратора -iS,. становятся равными между собой,т.е. U Ui или с учетом выражений (1) и 13) ., Компаратор 5 в момент времени Т, iсрабатывает вторично и цифровой счетчик б прекращает отсчет временного интервала. Значениевременного интервала TX заключенного между моментами времени Т и Tj пропорционально девиации .сопротивления Кц. Из выражений (4) и ;(5) получим ;: ,v|iRM-RxV . Если и и на первые входы сум- . маторов 9 и 10 поступит с выхода компаратора 12 сигнал Логическая 1 а сигнал управления с выхода первого компаратора 5 через сумматор 9 от кроет первый ключ 2. Второй, ключ 3 при этом закрыт. На второй вход первого компаратора 5 поступит напряжение с образцового резистора 1. В момент времени Т срабатывания компаратора 5 цифровой счетчик б начинает отсчет, временного интервала, а ,на второй вход первого компаратора .5 поступит напряжение с образцового резистора 1, большее по величине, чем напряжение с измеряемого резистора 13. На первый вход компаратора 5 по-прежнему подается линейно изменяющееся напряжение ив некоторый момент времени Т/ компаратор 5 сработает вторично и цифро- вой счетчик б прекращает отсчет временного интервала, который ,пропорционален девиации сопротивления к V . о . -... . Т,4(КчгКн). Индикатор 11 знака, подключенный к выходу второго компаратора 12, указывает знак девиации Сопротивления измеряемого резистора. Таким образом, введение инвертора, двух сумматоров по модулю два, индикатора знака и второго компаратора позволяет измерять резисторы, сопротивления которых могут быть и больше и меньше величины сопротивления образцового резистора и, следовательно, раодиряет функциойальные возможности измерителя.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЕВИАЦИИ СОПРО ТИВЛЕНИЯ ПО авт.СВ. В 756312, о т личаюцийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены инвертор, два cyNMaTopa по модулю два, индикатор знака и второй когтаратор, которого соединены с выводом об-, разцового резистора и .одним закимом для подключения измеряемого резистора, а выход соединен с входом индикатора знака и первьми входами сумматоров по модулю два, второй вход первого сумматора по модулю два соединен с выходом первого компаратора и входс 1 инвертора, выход которого подключен к второму входу второго сумматора по модулю два, а выходы-первого и второго сумматоров по. модулю два соединены соответственно с управляю1ци1 1и входами первого и второго ключей.