Устройство для измерения электрического сопротивления двухполюсника,расположенного в многополюсной электрической цепи типа Н Советский патент 1986 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения параметров пассивных двухполюсников, расположенных в пассивной многополюсной электрическо цепи, и Может быть использовано для измерения электрического сопротивления резисторов, токопроводящих жил и проводников.

Цель изобретения - повьшение точности измерения электрического сопротивления двухполюсника, расположенного в многополюсной электрической цепи типа Н путем устранения зависимости результата измерения от неизмеряемых параметров исследуемой многополюсной электрической цепи и от параметров тракта преобразования.

На фиг.1 и 2 изображены два варианта устройства для измерения электрического сопротивления двухполюсника, расположенного в многополюсной электрической цепи; на фиг.З - варианты исследуемого и образцового многополюсников типа Н; на фиг.4 - возможные варианты ключей К1 и К2 на

диодах. I

Устройства (фиг.1 и 2) содержат источник 1 сигнала, первый двухпози- ционньш ключ 2, исследуемый 3 и образцовый 4 многополюсники и измери- тельньш прибор 5, втор йй двухпозицон ный ключ 6, измерительный прибор 7, шины 8-10 управления, экраны 11 и 12

Первый выход источника 1 сигнала соединен с входом ключа 2, первый и второй выходы которого соединены с первыми зажимами соответственно исследуемого 3 и образцового 4 многополюсников, вторые зажимы которых соединены между собой, третьи зажимы многополюсников 3 и 4 соединены с первым и вторым входами измерительного прибора 5 соответственно, четвертые зажимы многополюсников 3 и 4 соединены с вторым и первым выходами ключа 6, первый вход которого соединён с одним из входов прибора 7, второй вход которого соединен с вторым выходом источника сигнала. При использовании в качестве источника 1 сигнала источника тока вход ключа 6 соединен с вторым выходом источника 1 тока. Шины 8-10 управления сое;ти- нены с управляющими входами первого ключа 2, второго ключа 6 и источника 1 сигнала. Экраны 11 и 12 соединены между собой и вторым выходом источника 1 сигнала.

Рассмотрим работу на примере устройства, изображенного на фиг.1.

Б первом такте измерения по сигналу оператора, передаваемого по шинам 8 и 9 управления, ключи 2 и 6 соединяют пефвый и второй выходы источника 1 сигнала с первым и четвертым зажимами для подключения исследуемого многополюсника. -Выражение для токов через измерительные приборы можно записать на основе топологического закона передачи, используя формулу

Мезона

I,. ьЕн. п,, (1)

где - ток, фиксируемый первым (5) и вторым (7) измерительными при- борами в первом (,2) и втором

(j,2) тактах измерения; Н.

- системная функция измерительной цепи; Ё- напряжение источника сигнала; коэффициент передачи соответствующего измерительного прибора;

Р, - - величина К-го пути передачи через соответствующий измерительный прибор; {lt алгебраическое дополнение соответствующего пути передачи;

й - определитель цепи в соответствующем такте измерения; tn - число возможных путей передачи, проходящий через соответствующих измерительный прибор„

Выражение для токов через измерительные приборы в первом такте измеренная имеют вид:

Z,,

. -.7;

(2)

Ш

i п„Е ..,+г5, ,j

- л

Отношение абсолютных значений I

I имеют вид: .1

1-1

iii (Л)

.. , Во втором такте измерения по сигналу оператора, передаваемого по шинам 8 и 9 управления, ключи 2 и 6 соединяют выход источника 1 сигнала и второй выход второго ключа 6 с первым и четвертым зажимами для подключения , образцового многополюсника.

Выражение для токов через измери- тельные приборы во втором такте измерения имеют вид:

п - . .Zo

(5)

гг

0 Е 5il5ii.±5i4-j: o 12i iiZi +ZHit

2

Отношение абсолютных значений I

и Т

lit I,

ai

(7)

имеют вид:

.%Zo

п ..,

Значение измеряемого многополюсника можно определить на основе уравнений (4) и (7):

Х± 1«

I.. I

(8)

Z, Z

-21 -22

Таким образом, двухкратное измерение конфигурации измерительной цепи и фиксация токов ,в каждом такте измерения позволяют получить искомое значение исследуемого многополюсника независимо от параметров измерительной цепи и параметров измерительных приборов.

Использование в качестве источника 1 сигнала - источника тока д, позволяет исключить измерительный прибор 7, так как 1 1 .

При измерении на постоянном токе можно использовать в качестве каждого из двух ключей последовательно соединенные диоды (фиг.4а или 46), а изменять конфигурацию измерительной цепи можно путем изменения полярности источника сигнала, осуществляемого по сигналу оператора по шине 10 управления,

В качестве измерительных приборов возможно использование цифровых вольтметров, амперметров и компенсаторов напряжений.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения электрического сопротивления и двухполюсника, расположенного в мнг ополюсной электрической цепи типа Н,.содержа- щее источник сигнала, два двухпози- ционных ключа, измерительный прибор, причем первый и второй выходы первого ключа соединены соответственно с первыми зажимами для подключения испытуемого и образцового многополюсников, четвертые входньге зажимы для подключения испытуемого и образцово

10

,

15

20

го многополюсников соединены соответственно с первым и вторым выходами второго ключа, управляющие входы первого, второго двухпозиционных ключей и источника сигнала соединены с первой, второй и третьей шинами управления соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, вторые зажимы для подключения испытуемого и образцового многополюсников соединены между собой, третьи зажимы дпя подключения испытуемого и образцового многополюсников соединены с первым и вторым входами измерительного прибора соответственно, а первый и второй выходы источника сигнала соединены соответственно с первыми входами первого и второго двухпозиционных ключей, а второй выход источника сигнала соединен с общей шиной и входом второго ключа.

2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что при ис

пользовании в качестве источника сигнала источника напряжения выход второго двухпозиционного ключа соединен с дополнительным измерительным прибором, второй вход которого соединен с общей шиной.

3. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что первый двухпозиционный ключ, первые и вторые зажимы для подключения испытуе- мого и образцового многополюсников заключены в экран, который электрически соединен с вторым выходом источника сигнала, второй двухпозиционный ключ, третьи и четвертые зажимы дпя подключения испытуемого и образцового многополюсников, измерительные приборы заключены во второй экран, который электрически соединен с вторым выходом источника сигнала,

4..Устройство по п.I, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что каждый из двухпозиционных ключей содержит два диода, причем анод (катод) первого дно-- да соединен с катодом (анодоьЛ второго диода, общая точка соединена с входом ключа, а вторые выводы диодов соединены с двумя выходами ключа.

фиг. 2

а

5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения электрического сопротивления резисторов, токопрово- дящих жил и проводников. Пель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит источник 1 сигнала, двухпозиционные ключи 2 и 6, исследуемый и образцовый многополюсники 3 и 4, измерительные приборы 5 и 7, шины 8-10 управления и экраны 11 и 12. Соединение вторых зажимов для подключения многополюсников 3 и 4 между собой, третьих - с первым и вторым входами измерительных приборов 5 и 7, источника 1 сигнала с ключами 2 и 6 и использование в качестве источника сигнала источника напряжения, размещение двухпозицион- ного ключа 2 первого и второго зажимов многополюсников в экране и выполнение двухпозиционных ключей 2 и 6 в виде двух диодов устраняет зависимость результата измерения от неизмеряемых параметров исследуемой многополюсной электрической цепи и от параметров тракта преобразования. 4 ил. о 1C (Л ШУ-2 фиг.1

/

.J

Г

А1

а Чп

Л2

Ч(

Редактор А.Козорез

Составитель О.Панчерников

Техред О.Сопко Корректор М.Демчик

Заказ 3699/43Тираж 728Подписное

ВШШГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул,Проектная,4

1}

н

А1

(1)

(3)

а

п

Л2 Ч

(2)