Компаратор сопротивлений Советский патент 1985 года по МПК G01R17/02 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для контроля делителей напряжения и резисторов в процессе их регулировки и подгонки. Известен компаратор сопротивлений содержащий два источника постоянного тока, усилитель, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой ключи, генератор прямоугольных им пульсов Q . Данный компаратор имеет низкую точность контроля ввиду недостаточной помехозащищенности. Наиболее близким к изобретению является компаратор сопротивлений, содержащий первый и второй источники постоянного тока, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выбодами с первыми входами первого, второго и третьего, четвертого ключей соответствевно, генератор прямоугольных импульсов, соединенный первым выходом с вторыми входами первого и четвертого кточеЯ и с первыми входами пятого и шестого ключей, вторым выходом с вторыми входами второго и третьего ключей и с пер; выми входами седьмого и восьмого клю чей5выходы первого и третьего ключей, : соединены с первой клеммой для подключения первого контролируемого резистора и с вторыми входами пятого и восьмого ключей, выходы второго и четвертого ключей соединены с первой клеммой для подключения второго контролируемого резистора и с вторыми входами шестого и седьмого ключей, дифференциальный усилитель, соединенный первым и вторым входами с выходами пятого, седьмого и шестого, восьмого ключей соответственно, первым выходом с выходной клеммой устройства 2. Недостатком известного устройст;ва является низкая точность сравнения сопротивления низкоомных резисторов, что обусловлено влиянием на результат сравнения сопротивления .подводящих проводов. Действительно, если последовательно с первьж сравниваемым резистором, имеющим сопротивление R1, включены провода сопротивлением Г , а последовательно с вторым сравниваемым резистором R2°- провода сопротивлением 2 , то величина переменной составляящей на выходе устройства, которая должна зависеть только от разности сопротив лений сравниваемых резисторов Rl- Ц2 будет еще зависеть и от разности С1-Г2 , что существенно снизит точность сравнения. Цель изобретения - повышение точности сравнения сопротивлений резисторов . Поставленная цель достигается тем, что в компаратор сопротивлений,, содержащий первый и второй источники постоянного тока, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами с первыми входами первого, второго и третьего, четвертого ключей соответственно, генератор прямоугольных импульсов, соединенный /первым выходом с вторыми входами первого и четвертого ключей и с первыми входами.пятого и шестого ключей, вторым выходом с вторыми входами второго и третьего ключей и с первыми входами седьмого и восьмого ключей, выходы первого и третьего ключей соединены с первой клеммой для подключения первого сравниваемого резистора и с вгорьши входами пятого и восьмого ключей, выходы второго и четвертого кгочей соединены с первой клеммой для подключения второго сравниваемого резистора и с вторыми входами шесто го и седьмого ключей, дифференциальный усилитель, соединенный первым и вторым входами с выходами пятого, седьмого и шестого, восьмого ключей соответственно, выходом с выходной клеммой устройства, введены первьвн и второй равнономинальные резисторы, соединенные первыми выводами с первым выводом первого источника постоянного тока, вторыми выводами между собой, с вторыми клеммам1 для подключения первого и второго сравниваемых резисторов и с третьим входом дифференциального усилителя. На чертеже приведена блок-схема компаратора. Компаратор содержит первый 1 и второй 2 источники постоянного тока, первый 3, второй 4, третий 5, четвертый 6, пятый 7, седьмой 8, восьвой 9, шестой 10 ключи, дифференциальный усилитель 11, генератор 12 прямоугольных импульсов, первый 13 и второй 14 сравниваемые резисторы, Первую 15 и вторую.16 клеммы для подключения первого сравниваемого резистора 13, первую 17 и вторую 18 клеммы для подключения второго сравниваемого резистора 14. На чертеже показаны первый 19 и второй 20 сравниваемые резисторы сопротивлением Rl и Я2 соответственно. Первые выводы первого I и второго 2 источников тока соединены между собой, вторые выводы - с первыми входами первого 3, второго 4 и треть его 5, четвертого 6 ключей соответственноПервый выход генератора 12 прямоугольных импульсов соединен с вторыми входами первого 3 и четвертого 6ключей и с первыми входами пятрго 7и шестого 10 ключей, второй выход - с вторыми входами второго 4 и третьего 5 ключей и с первыми входами седьмого 8 и восьмого 9 ключей. Выходы первого 3 и третьего 5 ключей соединены с первой клеммой 15 для подключения первого сравниваемого резистора 19 и с вторыми входами пятого 7 и восьмого 9 .ключей Выходы второго 4 и четвертого 6 ключей соединены с первой клеммой 17 для подключения второго сравнивае мого резистора 20 и с вторыми входами шестого 10 и седьмого 8 ключей. Первый и второй входы дифференциального усилителя 1I соединены с выходами пятого 7, седьмого 8 и шестого 10, восьмого 9 ключей соответственно первый выход - с выходной клеммой устройства. Первые выводы первого 13 и второг 14 резисторов соединены с первым вы водом первого источника J постоянного тока, вторые вьшоды - между собой ;И с вторыми клеммами 16 и 8 для подключения первого 19 и второго 20 сравниваемых резисторов и с третьим входом дифференциального усилителя 1 Компаратор работает следующим образом. Генератор 12 прямоугольных импульсов вырабатьшает на прямом и инверсном выходах прямоугольные импульсы в противофазе и включает поочередно ключи 3, 6, 7, 8и ключи 4, 5, 8, 9. В результате в первом такте работы компаратора на выходе ус шителя 11 вырабатывается напряже ние и :. U, lc(r.-Rl cp;VU,), (i) 57 I( , In - токи, задаваемые первым 1 и вторым 2 источниками постоянного тока соответственно;коэффициент усиления дифференциального усилителя 11; ff.f -соответственно потенциалы клемм 16 и 18 в первом такте работы. Во втором такте работы компаратора на выходе усилителя 11 вырабатывается напряжение Ug : .фцйнчг и.), (2) 16 18 где (0. и (f. - соответственно потенциалы клемм 16 и 18 во втором такте работы. Амплитуда переменной составляющей на выходе усилителя 11 U зависит от разности сопротивлений резисторов 19 и 20 и равна -U UrUg- tnlaURt-Rib (, (3) , 16 (8, . 18 (6 где д (tpj-q),)- погрешность измерения разности сопротивлений R, и резисторов 19 и 20. Из соотношения(з)видно, что погрешность сравнения д тем меньше, чем меньше разность потенциалов клемм 16 и 18 в первом и втором тактах работы компаратора. Указанная разность Потенциалов тем больше, чем больше разность сопротивлений проводов ;Р2-М, подводящих ток к резисторам 19 и 20. Так как равнономинальные резисторы 13 и 14 включены последовательно с подводящими проводами, а их сопротивления равны между собой и больше сопротивления подводящих проводов, введение равнономинальных резисторов 13 и 14 уменьшает влияение сопротивления подводящих проводов на потенциалы клемм 16 и 18 и способствует выравниванию этих потенциалов. Кроме того, чистое замьжание клемм 16 и 18 позволило бы свести погрешность Д к нулю. Однако соединение клемм 16 и 18 осуществляется реально перемычкой из проводов, обладающих сопротивлением, что не позволяет обеспечить полное устране

КОМПАРАТОР СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий первый- и второй источники постоянного тока, соединенные первыми выводами между собой, вторыми выводами с первьми входами первого, второго и третьего, четвертого клкг чей соответственно, генератор прямоугольных импульсов, соединенный первым выходом с вторыми входами первого и четвертого ключей и с первыми входами пятого и шестого ключей, вторым выходом с втохял и входами второго и третьего ключей :й с первыми входами седьмого и восьмого ключей, выходь первого и третьего ключей соединены с первой клеммой для подключения первого сравниваемог го резистора и с вторыми входам«1 пятого и восьмого ключей, выходы второго и четвертого ключей соединены с первой клеммой для подключения второго сравниваемого резистора . и с вторыми входами шестого и седьмого ключей, дифференциальный усилитель, соединенный первым и вторым входами с выходами пятого, седьмого и шестого, восьмого ключей соответственно, g выходом с выходной клеммой устройства, отлнч ающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения, в него введены первый и второй равнономинапьные резисторы, соединенные первьа4И выводами с первым выводом первого источника постоянного тока, вторыми выводами меязду собой, с вторыми клеммами для подключения первого и второго сравниваемых резисторов и с третьим входом дифференциального усилителя. DO СО сд ел