Устройство для поверки многозначной меры сопротивления Советский патент 1988 года по МПК G01R27/02 

со о

00

00 о со

1

Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для поверки многозначных мер сопротивления, т.е. магазинов сопротивления (МС) постоянного тока и для измерения сопротивлений ступенчатых резисторов с равновеликими ступенями.

13

88092

тенциальных контактов на всех ступенях R,; . В качестве компенсатора 4 выбран семидекадный компенсатор напряжения постоянного тока, например компаратор напряжений РЗООЗ кл. 0,002 на пределе измерения 11, 111110 В. В качестве образцовой однозначной катушки 3 электрического сопротивления вы

Изобретений касается электроизмерений и служит для повьппения точности поверки. Устройство содержит источник 2 плавно регулируемого постоянного напряжения, однозначную образцовую меру 3 сопротивления, двухразрядный компенсатор 4 напряжения, переключатель 5 и вспомогательную меру 6 сопротивления, выполненную в виде магазина сопротивлений. Переключатель 5 выполнен трехпозиционным на два направления. Использование устройства позволяет уменьшить методическую погрешность. 1 ил.

Целью изобретения является повыше- IQ брана катушка электрического сопроти- ние точности поверки путем уменьшения вления типа Р331 кл. 0,01, аттесто- методической погрешности.ванная по третьему разряду (погрешНа чертеже представлена схема пред- ность действительного значения соп- лагаемого устройства.

Устройство содержит поверяемую многозначную меру 1 сопротивления, например магазин сопротивления (МС),

ротивления 5(j 0,002%), с номиналь- If ным значением сопротивления R 10 Ом, т.е. равным номинальному

значению сопротивления RXI 10 Ом. Таким образом, главным условием выбора сопротивления образцовой меры сопрЬтивления является равенство

не имеющий потенциальных контактов на каждой ступени сопротивления R, - -Rj,g и содержащий входные (выходные) зажимы 1-1 (первый и 1-2 (второй), резисторы ,O ступеней и их переключатель 1-3, источник плавно регулируемого постоянного напряжения (ИОН) 2, однозначную образцовую катушку 3 электрического сопротивления. Однозначная катушка 3 сопротивления (R|) содержит токовые 3-1 и 3-2 и потенциальные 3-3 и 3-4 зажимы. Устройство содержит также компенсатор 4 постоянного напряжения с первым 4-1 (и,) и вторым 4-2 (и) входами, трехпозиционный переключатель 5 н а два напряжения и многозначную меру 6 сопротивления. Переключатель 5 имеет подвижные контакты 5-1 и 5-2 и неподвижные контакты 5-1-1 - 5-1-3 (первое направление) и 5-2-1 - 5-2-3 (второе направление). Первый зажим 1-1 поверяемой меры 1 сопротивления через источник 2 напряжения соединен с первым 3-1 токовым зажимом образцовой катушки 3 сопротивления, потенциальные зажимы 3-3 и 3-4 которой подключены на второй (Uj) вход 4-2 компенсатора 4, первый (U) вход 4-1 которого соединен с подвижными контактами 5-1 и 5-2 переключателя 5. Второй потенциальный зажим 3-4 катушки 3 соединен с неподвижными контактами 5-1-2 и 5-1-3 переключателя 5. Первый зажим 1-1 МС 1 соединен с неподвижными контактами 5-2-1 и 5-2-3 переключателя 5, а второй зажим 1-2 МС 1 соединен с неподвижными контактами 5-1-1 и 5-2-2 переключателя 5.

Пусть, например, необходимо поверить МС кл. 0,02 типа Р4075 с сопротивлением IQuO, МОм, не имеющий по ность действительного значения соп-

ротивления 5(j 0,002%), с номиналь- If ным значением сопротивления R 10 Ом, т.е. равным номинальному

значению сопротивления RXI 10 Ом. Таким образом, главным условием выбора сопротивления образцовой меры сопрЬтивления является равенство

(1)

RM

R

Вспомогательной многозначной ме- рой 6 сопротивления может служить шести - семидекадный магазин сопротивления любого класса точности, например МС, типа Р4831, так как к точности его сопротивлений не предъ- является никаких требований, главное, чтобы МС , имел достаточную плавность регулировки и кратковременную (на время измерения) стабильность. Поверка МС..1 с помощью предлагае

мого устройства Осуществялется следующим образом.

Выставляют на МС, 6 показание, равное действительному значению сопротивления Р|1|„ катушки 3. Устанавливают на втором входе 4-2 компенсатора 4 показание UR

соответствующее действительному значению сопротивления RK- образцовой катушки 3, например 1В. Для уменьшения изменения количества положений декад показание выставляют методом девяток, т.е. напряжение 1 В устанавливают следующим образом:

50

и„ 0,99999 (10) Б. (2)

55

Аналогично выставляют показание на входе 4-1 (первого ряда декад) компенсатора 4, т.е.

Uo 0,99999 (10) В. (3)

Затем регулировкой выхода ИОН 2 уравновешивают показание компенсатора 4.

1368809

При этом значение падения напряже- и при неизменном показании U

ния на RI

3 установлено с

ц. катушки погрешностью отсчета S компенсатора 4, т.е.

U. ±(0,5--- -100%) 1

i5 -10 %.

(4)

0,9999 (10) В регулировкой

ряда декад компенсатора 4 ура g вают его, записывая показание равное падению напряжения на ступени Р, МС 1 и на сопрот

РМа МС, 6.

Включают переключателем 1После этого переводят переключатель 5 в положение контактов 5-1-2 и 5-2-2 и регулировкой сопротивления МС, 6 уравновешивают показание и„

г вторую ступень ТГН,- и при неизмен. ЛI

1 1

НОМ показании Ug const в положе4 О ,

НИИ контактов 5-1-1 и 5-2-1 переключателя 5 уравновешивают компенсатор компенсатора 4. При этом в случае до- 15 4 регулировкой первого ряда его де- статочной плавности (дискретности) кад, т.е. получая показание Ug. регулировки МС , погрешность 5 1510 %. Включают переключателем 1-3 МС, 1 первую ступень R,, переключатель 5 устанавливают в положение контактов 5-1-1 и 5-2-1 и, под20

Тогда

2

(1

Xi

( ) yj

Uo,,

(8)

Переводят переключатель 5 в положение контактов 5-1-3 и 5-2-3 и при

держивая неизменным показание U 0,99999 (10) В (для чего изменяют

Переводят переключатель 5 в положение контактов 5-1-3 и 5-2-3 и при

UR const регулировкой первого напряжение на выходе ИОН 2), регулируя ряда декад компенсатора 4 уравноведекадами первого ряда компенсатора 4, уравновешивают его, записывая показание и. Тогда

Х( NaiT

d UQ,

(5)

и

о.

где и, - показание компенсатора 4

при изменении падения напряжения на первой ступени R, МС X 1;

- показание компенсатора 4 при измерении напряжения на сопротивлении МС( 6, равном

«Г Определяют из (5) , , принимая во

внимание, что класс точности МС 1 равен 0,02%, К 0,002% и J 0,002%. Тогда

5,,i 2-0,002 ,

(6)

Составляющая в формуле (6)

а

В худшем случае может равняться ±0,022%, тогда

.г

(2-0,002-0,00022) 188-lO %,

(7)

что пренебрежимо мало по сравнению с «Nj 0,002% и 2S, ±1 .

После этого включают переключатель 5 в положение контактов 5-1-3 и 5-2-3

и при неизменном показании U

0,9999 (10) В регулировкой первого

ряда декад компенсатора 4 уравновеши- вают его, записывая показание U, , равное падению напряжения на первой ступени Р, МС 1 и на сопротивлении

РМа МС, 6.

Включают переключателем 13 МС 1

г вторую ступень ТГН,- и при неизмен. ЛI

1 1

НОМ показании Ug const в положе4 О ,

НИИ контактов 5-1-1 и 5-2-1 переключателя 5 уравновешивают компенсатор 4 регулировкой первого ряда его де- кад, т.е. получая показание Ug.

НИИ контактов 5-1-1 и 5-2-1 переклю чателя 5 уравновешивают компенсатор 4 регулировкой первого ряда его де- кад, т.е. получая показание Ug.

Тогда

2

(1

Xi

( ) yj

Uo,,

(8)

НИИ контактов 5-1-1 и 5-2-1 переключателя 5 уравновешивают компенсатор 4 регулировкой первого ряда его де- кад, т.е. получая показание Ug.

Переводят переключатель 5 в положение контактов 5-1-3 и 5-2-3 и при

шивают его показание UQ , Включают

3

на МС третью ступень, т.е. ZI Р-у; .

1 1

и при и, const регулировкой первого ряда декад компенсатора 4 урав- новешивают его, записывая показание

и,. Тогда

R,; (%-iR.i) тг:

i I girl

и.

0,2

Аналогично определяют сопротивления всех ступеней МС 1.

В общем случае сопротивление п-й ступени находят по формуле

0

h-l

Ur,

(10)

5

r:Rxi (RN.- о

i-, а ; 1 о,п-

Поскольку, как следует из формул (5) и (10), в каждом случае измерения имеет место сравнение равно п

великих сопротивлений (R.- и +

i- 1V

ПИ

Rxi). ToJ.

,, ,, .v ..: В рассматриваемых

- А f/

случаях не превышает результата (7), т.е. примерно ± 1 -10 %, что пренебрежимо по сравнению с Sj 0,002%.

Поскольку и 2Sp 1 1

10

t

5 то с помощью предлагаемого устройства возможна поверка МС с погрешностью, ограниченной практически только

погрешностью f чае ±0,002%.

т.е. в нашем слуФормула изобретения

Устройство для поверки многозначной меры сопротивления, содержащее клеммы для подключения поверяемой меры сопротивления, однозначную образцовую меру сопротивления, вспомогательную меру сопротивления, источник регулируемого напряжения, переключатель и двухрядный компенсатор напряжения, при этом потенциальные выводы однозначной образцовой меры сопротивления соединены с первым входом компенсатора, а первый выход источника напряжения соединен с первым токовым выводом однозначной образцовой меры сопротивления, отличающееся тем, что, с Целью повьшения точности поверки, вспомогательная мера сопротивления выполнена в виде магазина сопротивлений, переключател

выполнен трехпозиционньм на два направления, подвижные контакты которого соединены с вторым входом Компенса- тора, второй выход источника напряжения соединен с первой клеммой для подключения поверяемой меры и с первым и третьим неподвижными контактами второго направления переключателя,

второй неподвижный контакт второго направления переключателя соединен с первым неподвижным контактом первого направления этого переключателя и с второй клеммой для подключения поверяемой меры, которая через вспомогательную меру сопротивления соединена с вторым токовым зажимом однозначной образцовой меры сопротивления, второй потенциальный вывод которой

соединен с вторым и третьим неподвижными контактами первого направления переключателя.