Устройство для измерения относительной погрешности резистивных двигателей Советский патент 1986 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения и контроля погрешностей резистивных делителей тока и напряжения на различных этапах .их производства.

Целью изобретения является повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения измерений резистивных делителей тока и напряжения.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 напряжения, образцовый 2 и исследуемый 3 резистивные делители,, операционный усилитель 4, инвертор 5 напряжения, измерительный прибор 6 коммутатор 7, масштабирующие преобразователи 8 и 9 напряжения, дв.ух позиционные ключи 10 и 11, однопо- зиционные ключи 12 и 13, первая, вт рая и третья клеммы 14, 15 и 16 устройства для подключения исследуемого резистивного делителя, причем выход источника 1 соединен с входам масштабирующих преобразователей 8 и 9, с ключами 11 и 12, а выход масштабирующего преобразователя 9 соединен с инвертором 5 и с ключами 10, 12 и 13,

Устройство работает следую1цим образом.

При измерении относительной погрешности делителей тока устройство работает в два такта.

В первом такте ключ 12 замкнут, а ключ 13 разомкнут, двухпозицион- ные ключи 11 и 10 подключают измерительный прибор 6 между выходами операционного усилителя 4 и масшта- бирующиего преобразователя В напряжения. Коммутатор 7 устанавливается в положении 1. Состояние масштабирующего преобразователя 8 изменяется до тех пор, пока на входах измерительного прибора 6 не уставится равенство

Е К«и-Й

где Е - значение напряжения источ- 55

ника 1

KVIH коэффициент передачи инвертора 5,

050592

fi - коэффициент передачи преооразователя 8;

ilRi отношение сопротивлений образцового делителя 2.

5 Во втором такте ключ 12 разомкнут, а коммутатор 7 устанавливается в положении П . Коэффициент передачи масштабирующего преобразователя напряжения изменяется до тех пор, пока напряжение на входах измерительного прибора 6 не станет равным

10

Е I/ - сг/л

где з|Е отношение сопротивлений исследуемого делителя 3. После преобразований вьцзажений (1) и (2) получаем

1 ,,.

---RTfRT

Переключая с помощью двухпози- ционных ключей 10 и 11 входы измерительного прибора 6 межцу входом и выходом преобразователя 9, получаем разность напряжений

30

uU E-E m - Е 1R3/R yR1IRZ I (4)

которая прямо пропорциональна отно- сиуельной погрешности отношений

измеряемых сопротивлений.

При измерении относительной по- грешности коэффициента деления делителей напряжения в первом такте ключи 12 и 13 замкнуты, а двухпозиционные ключи 11 и Ю подключают входы измерительного прибора 6 между выходами операционного усилителя 4 и масштабирующего преобразователя 8 напряжения. Коммутатор 7 устанавливается в положение Ш . Состояние масштабирующего преобразователя 8 напряжения изменяется до тех пор, пока не установится равенство

50

Р R -t-RZ

(5)

R,if

- коэффициент деления образцового резистивного

делителя 2.

Во втором такте ключ 12 размыкается, а коммутатор 7 устанавливается в положениеjV . Состояние масштабирующего преобразователя 9

изменяется до тех пор, пока на входах измерительного прибора 6 не установится равенство

(6) I pa+Ri

R3

.гБ.и-i

- измеряемый коэффициент

деления исследуемого делителя напряжения.

Переключая с помощью двухпоэици- окных ключей 10 и 11 входы измерительного прибора 6 между выходами источника 1 напряжения и масштабирующего преобразователя 9 напряжения, получаем разность напряжений

u,U E-E-m .. (7) После преобразований выражения (6) с учетом (5) получаем

, R3/( RlfCR1 + R2.)

Подставляя выражение (8) в (7), получаем погрешность коэффициента деления делителей напряжения

Г (/CRb + ) 1

R1|(R1 + R2) j.

Поаьшение точности измерения обусловлено использованием двух масштабирующих преобразователей В и 9 напряжения с высокими входными сопротивлениями, которые выполнены в виде неинвертир ующих усилителей, обеспечивающих коэффициент усиления как больше, так и меньше единицы.

В качестве измерительного прибора 6 можно использовать цифровой вольтметр, шкала которого програду- ирована в процентах.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения относительной погрешности резистивных делителей, содержащее источник напряжения, первый выход которого соединен с корпусом устройства, инвертор напряжения, выходом соеди- ненный с входом образцового делителя и с первой клеммой устройства для подключения исследуемого резис- тивного делителя, вторая клемма которого подключена к первому входу коммутатора, вторым входом соединенного с выходом образцового делителя, третий выход которого подклхг

12050594

чен к третьему входу коммутатора, четвертым входом соединенного с третьей клеммой устройства для подключения исследуемого резистивного , делителя-, первый выход коммутатора соединен с выходом операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с вторым выходом коммутатора, первый одн опозицнон-

(О ный ключ, подвижный контакт которого соединен с входом инвертсфа напряжения, измерительньпг прибор, первый двухпозицнонный ключ и второй однопЪзиционньй ключ, о т л и ч а j ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены два масштабирующих преобразователя и второй

2Q двухпозициснньй ключ, при этом второй выход источника напряжения сое- динен с Бxoдa и масштабирующих пре--. образователей; с неподвижным контактом первого однопозиционного клю25 ча и с первым неподвижным контактом второго двухпозиционного ключа, второй неподвил сный контакт которого соединен с выходом первого масштабирующего преобразователя, а под- В1гжный контакт подключен к первому входу измерительного прибора, второй вход которого подключен к подвижному контакту первого двухпозиционного ключа, первьй неподвижный контакт последнего соединен с выходом операционного усилителя, а второй неподвижный контакт соединен с неподвижньм контактом второго однопозиционного ключа, входом инвер- .тора напряжения и вькодом второго масштабирующего преобразователя, вход которого подключен к второму выходу источника напряжения, подвижный контакт второго однопозиционно-- го ключа соединен с выходом инвер тора напряжения, а неинвертирующий вход операционного, усилителя подключен к третьи г/ выходу коммутатора, вьтолненного с дополнительны - выходом.

2. Устройство по П.1, о тл и - чающееся тек, что комг-1утатор вьшолнен в ввде трехсекционного ite реключателя, подвижньгй контакт первой секции которого является первым

55 выходом коммутатора, первый и третий неподвижные контакты являются вторым входом коммутатора, а второй и чат- вертый неподвижнБ1е контакты являют30

35

40

5 , 1205059.6

,ся перэым входом комм;утатора, а под-контактом третьей секции и является

вижный конт.акт второй секций явля-четвертым входом коммутатора, треется вторым выходом коммутатора, пер-тий и четвертый неподвижные контаквьй неподвижный контакт второй сек-ты второй секции и первый и второй

ции соединен с третьим неподвижнымs неподвижные контакты третьей секции

контактом третьей секции и являетсяподключены к корпусу устройства, а

третьим входом коммутатора, второйподвижный контакт третьей секции

неподвижный контакт второй секцииявляется третьим выходом коммутатосоединен с четвертым неподвижнымра„