Устройство для допускового контроля сопротивления резистора в @ -цепи Советский патент 1985 года по МПК G01R31/00 

элемента И соединен с информационным входом индикатора, его третий

1187108

вход через элемент НЕ - с выходом элемента ИПИ-НЕ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРА В RC-ЦЕПИ, содержащее источник эталонного напряжения, ключ, образцовый резистор, соединенный перым выводом с клеммой для подключения первого вывода контролируемой RC-цепи, клемма для подключения второго вывода которой соединена с общей шиной устройства и с первым выводом источника эталонного напряжения, вольтметр, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля путем автоматического поддержания заданной точности измерения величины сопротивления, в устройство введены первый, второй и . третий элементы задержки, первые и второй дешифраторы, элементы ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, вентиль, повторитель напряжения, конденсаторы, реле, индикатор, счетчик, пороговый элемент, элемент И, программный блок, преобразователь напряжения - код, элемент НЕ, причем вход устройства соединен с установочными входами считчика и индикатора, с первым входом элемента ШШ, соединенного вторым входом с выходом первого элемента задержки и со счетным входом счетчика, соединенного выходом с первыми входами первых дешифраторов и с входом второго дешифратора, соединенного выходами через соответствующие обмотки реле с шиной питания устройства, второй вывод источника . эталонного напряжения соединен с первым входом ключа, соединенного вторым входом через второй элемент задержки с выходом элемента ШШ, через третий элемент задержки - с i первым входом вентиля и с первым входом элемента И, выход ключа сое(О динен с первым входом повторителя с напряжения, соединенного вторым входом с общей шиной устройства, выходом - с первыми выводами-замыкающих контактов реле, вторые выводы которых соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов, соединенных вторыми выводами с вторым выводом образцового резистора, соединенного первым вьшодом через последовательно соединенные вольтметр и преобразователь напряжения - код о с вторыми входами первых дешифраторов 00 и с первым входом порогового элемента, соединенного выходом с вторым входом элемента И, а вторым входом с пepJвым выходом программного блока, соединенного вторым выходом с третьими входами первых дешифраторов, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ШШ-НЕ, соединенного выходом с вторым входом вентиля, соединенного выходом с входом первого элемента задержки, выход

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивлений резисторов в RC-цепях, например для контроля эквивалентного активного сопротивления конденсаторов . Цель изобретения - повьппение дост верности контроля путем автоматического поддержания заданной точности, измерения величины сопротивления. На чертеже приведена схема предла гаемого устройства. Устройство содержит элемент ИЛИ второй 2 и третий 3 элементы задержки, венгиль 4, источник 5 эталонного напряжения, ключ 6, повторитель 7 напряжения, конденсаторы 8.1 - 8.k, реле 9.1- 9.К с обмотками 9.1.1 9.1.k и контактами 9.2.1 - 9.2.k, второй дешифратор 10, счетчик 11, образцовый резистор 12, индикатор 13 программный блок 14, вольтметр 15, преобразователь 16 напряжение - код первые дешифраторы 17.1 - 17.и , эле мент ШШ-НЕ 18, элемент НЕ 19, первый элемент 20 задержки, пороговый элемент 21, элемент И 22 и вход 23. КС-цепь 24 состоит из конденсатора 25 и контролируемого резистора 26. Первый вывод резистора 12 соединен с для подключения первого вывода контролируемой КС-цепи, клемма для подключения ее второго вывода соединен с общей шиной и с пеовым выводом источника 5 эталонно напряжения. Вход 23 устройства соединен с -установочными входами счетчика 11 и индикатора 13 и с первым входом элемента РШИ 1, соединенного вторым входом с выходом первого элемента 20 задержки и .со счетным входом счетчика 11, соединенного выходом первыми входами первых дешифраторов .17.1 - 17.Ц и с входом второго дешиф ратора 10, соединенного выходами че рез соответствующие обмотки 9.1.1 9.1.kc шиной питания устройства. Второй вывод источника 5 эталонного напряжения соединен с первым входом ключа 6, соединенного вторым входом через второй элемент 2 задержки с выходом элемента ИЛИ 1 и через элемент 3 задержки с первым входом вентиля 4 и с первым входом элемента И 22. Выход ключа 6 соединен с входом повторителя .7 напряжения, соединенного выводом земли с общей шиной устройства, выходом - с первыми выводами замыкающих контактов 9.2.1 9.2.k реле 9.1 - 9., вторые выводы которых соединены с первыми выводами соответствующих конденсаторов 8.1 8.k, соединенных вторыми выводами с вторым выводом образцового резистора 12, соединенного первым выводом через последовательно соединенные вольтметр 15 преобразователь 16 напряжение - код с вторыми входами первых дешифраторов 17. 1 - 17.h и с первым входом порогового элемента : 21, соединенного выходом с вторым входом элемента И 22 вторым входом с первым выходом программного блока 14, соединенного вторым выходом с третьими входами первых дешифраторов 1711 - 17. и, соединенных выходами с соответствующими входами элемента ШШ-НЕ 18, соединенного выходом с вторым, входом венткпя 4, соединенного выходом с входом первого элемента 20 задержки, выход элемента И 22 соединен с информационным входом индикатора 13, его третий вход через элемент НЕ 19 - с выходом элемента ИЛИ-НЕ 18.. Устройство работает следующим образом. ; Для проведения допускового контроля контролируемого резистора 26 сопротивлением К в КС-цепи 24, например эквивалентного активного сопротивления конденсатора 25 с величиной емкости С, предварительно в программном блоке 14 записываются коды пускового (предельного) значения. величины сопротивления R контролируе мого резистора 26 и код значения емкости С конденсатора 25, т.е. код управления одновыходными дешифратора ми 17.1 - 17.Ц, обеспечивающий выработку одновыходными дешифраторами 17.1 - 17.и логического сигнала, равного единице в определенном диапазоне кодов, поступающих с выхода преобразователя 16 напряжение - код. На вход 23 устройства подается импульс длительностью 7, сбрасывающий счетчик 11 и индикатор 13 в нулевое состояние. Счетчик 11 через дешифратор 10 включает обмотку 9.1.1 реле 9.1 соответствующего нулевому состоянию счетчика 11, которое своими кон тактами 9.1.2 включает соответствующий конденсатор 8.1. С выхода элемента ИЛИ 1 импульс с входа 23 длительностью о через элемент 2 задержки поступает на вход ключа 6, а чег. рез элемент 3 задержки - на вход вен тиля j. Под действием этого импульса ключ 6 открывается на время Т, и в течение этого времени на вход повторителя 7 напряжения поступает импульс калиброванного напряжения от источника 5 напряжения. С выхода повторителя 7 напряжения импульс напря жения поступает на образцовый резистор 12 через замкнутый контакт 9.1.2 включенного реле 9.1 и через подключенный конденсатор 8.1 и далее на КС-цепь 24 с контролируемым резистором 26. На КС-цепи 24 возникает импульс напряжения CoiRo RlLc fiTR RlCo+c) RO- RL CCO+C) где Сд - емкость конденсатора 8.1; Е - амплитуда импульса; Кд - сопротивление резистора 12. Выражение (1) справедливо для t , где - длительность импульса. Напряжение импульса U(t) измеряется вольтметром 15, преобразуется в код преобразователем 16 напряжение - код и в виде кода поступает на входы дешифраторов 17.1 - 17.п порогового элемента 21. Из выражения (1) следует, что при условии CR(2) отношение С,(Ко 1 R) . R( С) и, следовательно, вьфажение (1) преобразуется к виду X - R т.е. U(t) не зависит от времени. Если RO R, то u(t) «Е|-, т.е. lf(t) оказывается пропорциональным величине сопротивления К контролируемого резистора 26 и не зависит от времени при t.E .В этом случае ошибка допускового контроля, связанная с постоянной времени измерения вольтметра 15о ц не имеет места, так как в течение всего времени измерегги. ния 2 в напряжение остается постоянным при условии, что Tg . Для обеспечения необходимой точности измерения необходимо обеспечить выполнение соотношения (2). Для фиксированных значений С,, Kg, С имеется только одно значение R, которое обеспечивает выполнение условия (2):TJ CoRo R - . Поскольку величина RO сопротивления резистора 12 не меняется, каждому значению Сд емкости подключенного конденсатора 8.1 и емкости С контролируемого конденсатора 25 соответствует определенное значение сопротив- ления R контролируемого резистора 26, при котором выполняется соотношение (2). Если значение сопротивления К контролируемого резистора 26 не соответствует соотношению (2), то появляется ошибка измерения, которую можно рассчитать заранее согласно . выражению (1). Таким образом, можно заранее определить диапазон измеряемых значе-ч НИИ сопротивления R резистора 26 и, следовательно, диапазон значений U(t) для конкретных значений К, Сд и С, в пределах которых ошибка допускового контроля сопротивления К резистора 26 не превьш1ает заданного значения. Весь диапазон контролируемых значений сопротивлений R резистора 26. и, следовательно , весь диапазон значений напряжений для этого диапазона сопротивлений R можно разбить на . : участке соответственно значениям Сд при заданных R и С так, что ошибка

контроля не преввппает заданной величины. Измеренное вольтметром 15 напряжение преобразуется в код преобразователем 16 напряжение - код и поступает на входы дешифраторов 17.1 - 17.л, на другие входы которых поступают коды счетчика 11, определяющие величину.Ср, и коды значений С и R с программного блока 14. Коды, поступающие на входы дешифраторов 17.1 - 17.л, счетчика 11 и программного устройства 1А, опредёля ют диапазон выходных напряжений вольтметра 15 и, следовательно, диапазон кодов на выходе преобразователя 16 напряжение.- код, в пределах которых ошибка определения сопротивления R резистора 26 не превыщает заданной величины. В случае, если измеренное вольтметром 15 напряжение U(t) лежит в пределах допустимой ошибки допускового значения сопротивления R резистора 26 для подключенного конденсатора 8.1 емкостью С и значения емкости G конденсатора 25, на выходе одного из дешифраторов 17.1 появляется 1. С выхода элeмeнfa ИЛИ-НЕ 18 О поступает на вход ветиля 4 и запирает его Одновременно с запиранием вентиля 4 О с выхода элемента ИЖ-НЕ 18, пройдя через элемент НЕ 19, поступает на вход элемента И 22. При этом код измеренного напряжения с выхода преобразователя 16 напряжение код поступает на вход порогового элемента 21, на другой вход которого поступает код с выхода программного блока 14, соответствующий допустимому значению Rдoo величины сопротивления резистора 26.

Пороговый элемент 21 осуществляет сравнение кодов измеренного значения R с Rдo сопротивления резистора 26. В случае равенства кодов или в случае превьшения кодом R кода Rдon пороговый элемент 21 выдаетсйгнал, равный единице, на вход элемента И 7.2. Импульс напряжения с выхода элемента 3 задержки поступает на вход логического элемента И 22. К этому времени на двух других его входах уже установились сигналы, равные 1. В результате на выходе логического элемента И 22 возникает 1, поступающая на вход индикатора 13, которьй запоминает этот сигнал и индицирует его. Если .код

величины Rf поступавший с выхода преобразователя 16 напряжение - код на вход порогового элемента 21, оказывается меньше кода сигнал на выходе порогового элемента 21 остается равным нулю, на выходе элемента И 22 сохраняется ноль и индикатор 13 остается в нулевом состоянии,

Если при нулевом состоянии счетчика 11 и, соответственно, подключенных конденсаторе 8.1 и конденсаторе 25 выходной код преобразователя 16 напряясение - код окажется вне пределов диапазона допустимой ошибки измерения величины R, то на выходе всех дешифраторов 17.1 - 17.л формируются сигналы, равные нулю, а на выходе элемента Ш1И-НЕ 18 - сигнал, равный единице. На вход элемента И 22 через элемент НЕ 19 поступает сигнал, равный нулю, следовательно, независимо от значений сигналов на других входах элемента И 22

на выходе элемента И 22 сигнал равен нулю, а индикатор 13 не включается. На входе вентиля 4, соединенном , с выходом элемента ИЛИ-НЕ 18, устанавливается сигнал, равный единице, вентиль 4 .открыт и пропускает импульс, поступавший на его вход с выхода элемента 3 задержки. С выхода вентиля 4 импульс поступает на элемент 20 задержки и с выхода последнего на вход элемента ИЛИ 1 и на вход счетчика 11. Код на выходе счетчика 11 изменяется, сигнал с выхода дешифратора 10 включает реле 9.1 + 1 и подключает другой конденсатор

источника 5 эталонного напряжения поступает на вход повторителя 7 напряжения, и далее все происходит аналогично описанному до тех пор, пока при некотором конденсаторе 8.j процесс добавления единиц к содержимому счетчика блока 11 не прекратится. Таким образом автоматически выбирается такой конденсатор 8.1, при котором оши.бка допускового контроля

..резистора 26 в цепи 24 не превьш1ает . заданной.

Таким образом, устройство автоматически обеспечивает заданную погрешность измерений для заданного диапа7зона значений сопротивления контролируемого резистора, что существен1187108 .8 но вьшает достоверность результатов контроля.