Магазин сопротивления Советский патент 1988 года по МПК G01R27/00 

.,

4i

СО

ч

L. II11 I I L ««-«И

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для изготовления магазинов сопротивления,

Цель изобретения - повьппение точности и расширение диапазона, включая область отрицательных сопротивлений.

На чертеже представлена структур- ная электрическая схема магазина сопротивления.

Магазин сопротивления состоит из управляемого мультирезистора 1, повторителя 2 напряжения, инвертора 3, ш преобразователей j , «(„s напряжение - ток, m опорных резисторов 5 ,5, ,.. ,5yf,, m групп переключателей 6,62,...6, содержащих (п+1)

ключей 7 ,, 7, ,.. ., 7|

t

m-,tp,

m

и+f

, и резистивного делителя 8,

выполненного на п декадных резисторах 9 ,,9,,,... ,9 .

Магазин сопротивления работает

следующим образом.

При прохождении тока I через магазин от одного-до другого полюсов источника тока на включенной ступени резистора мультирезистора 1 возникает падение напряжения

и I-R,

которое инвертируется инвертором 3 в напряжение

и 1 -Ки -KI R.

Напряжение U подается на инвертирующие входы преобразователя 4 ,..., 4 напряжение ток, на выходе которых появляется напряжение, которое создает в соответствующей цепи (замкнутый контакт переключателей 6,.,.,6f включенная часть резисторов резистивного делителя 8, опорные резисторы 5, или 5) тек I ,. Указанный ток в соответствующей цепи задается опорными резисторами 5,,.. . 5 и его величина должна быть такой, чтобы падение напряжения U , на соответствующем опорном резисторе при прохождении тока было равным напряжению и- на выходе инвертора 3, т.е. напряжение U- на входе преоб- разователей 4,j...,4 напряжение - ток должно компенсироваться напряжением на соответствующем опорном резисторе,,

При прохождении тока I через включенную часть резисторов резис- торного делителя 8, равную Fq, появляется напряжение

и, I,-R -.K5.

С полярностью, противоположной полярности напряжения U,, напряжение и, прикладывается между вторым входом и выходом повторителя 2 напряжения и повторяется (напряжение U) между выходом и соединенными вместе перпьми входами и выходами повторителя 2 напряжения. Напряжение Ь з противоположно по знаку напряжения U на включенной ступени R управляемого мультирезистора 1.

Напряжения U Ug, в результате итоговое напряжение на пути прохождения тока

25

и/,6 - - и.

После преобразования

Кд,-1 I-R - К i- Р„,

где R.O - сопротивление магазина.

или

ДВ

подключенное к зажимам источника тока,

R.B R(1 - к 1-).

АВ - - R..

Полное выражение для сопротивления магазина имеет вид:

п

ггRxB R(1 - Х,.-К §3),

R/

где Xj. 0,1,

п-1,п - количество декадных резисторов, включенных в цепь i-ro преобразователя напряжение - ток. При зтом, принимая R за резистор старщего разряда и выбирая отношение резисторов R равным, например

R R

-- - 10, -- too и т.д., можно соз- R1 R

дать п-разрядный магазин сопротивления.

При зтом для всех X О выходное сопротивление магазина равно R. Для Х 10 иХ ... Х Х 0 выходное сопротивление магазина равно 0.

Для всех X { 10 значение R в становится отрицательным и равным

-R( И X.

т 1

Это дает возможность производить компенсацию сопротивления соединительных проводов и нулевого (начального) сопротивления других элементов, включенных в измерительную цепь совместно с предлагаемым магазином сопротивления.

При этом напряжение U I .; F о не зависит от переходкого сопротивления контактов ключей пере ключател включенных в цепь тока 1, что позволяет применять для коммутации токов, а следовательно для управления магазином любые переключатели, в том числе и транзисторы, биполярные и полевые. Это исключает помехи при коммутации, повышает быстродействие и надежность. Отсутствие влияния пе .реходного сопротивления переключателей дает возможность применять декадные резисторы невысокого сопротивления.

Фор м у ла изобретени

Магазин сопротивления, содержащий управляемый мультирезистор, оди вывод которого является вьшодом для

,

10

15

437798

подключения к источнику тока, а другой вывод мультирезистхора соединен с выходом повторителя напряжения,

вьтолненного на операционном усилителе с источником питания со средней точкой, неинвертируюш,ий вход которого является другим выводом для под- ключения к источнику тока, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона, включая область отрицательных сопротивлений, введены инвертор, m преобразователей напряжение - ток, выполненных на операционных усилителях с опорными резисторами,, н m групп переключателей, где m 455,.,.8 количество разрядов магазина сопротивления, а между инвертирующим входом повторителя напряжения и его выходом введен резис- тивный делитель, выполненный с (п+1) отводами с п-декадкыми резисторами, где п, при этом каждая грзшпа переключателей выполнена .на (п+1) ключах, входы которых подключены к соответствующим отводам резистивного делителя, а выходы всех ключей в каящой группе переключателей объединены и подключены к выходам соответствуюЕщх лреобразователей напряжение - ток, соответствующие выводы опорных ре- зисторов которых соединены с выходом (Повторителя напряжения.

20

25

30