Измеритель сопротивления Советский патент 1989 года по МПК G01R27/02 

го резистора. Разностное напряжение на выходе ОУ 6 регистрируется нуль- органом 4. Регулировк.ч осуществляется масштабными резисторами 1 и 2, а также магазином 5 проводимости, т.е. устройство приводится в равновесие. Введение масштабного резистора 3 и соответствующих связен обеспечивает несимметричное включение нуль-органа 4 и перенос точки сравнения образцового и информационного напряжений на вход ОУ 6 и позволяет повысить напряжение источника 8 напряжения. При этом результирующая емкость, параллельная нуль-органу 4, уменьшае тся, что повышает быстродействие. 1 ни.

Изобретение служит для повышения точности измерения и быстродейстi « ВИЯ измерителя сопротивления. Измеритель представляет собой мостовую схему, использующую операционные усилители (ОУ) 6 и 7. Напряжение источника 8 через измеряемый и масштабный 2 резисторы подаются соответственно на входы ОУ 6 и 7. В цепи отрицательной обратной связи последних включены соответственно масштабный резистор 1 и магазин 5 проводимости. Образцовое напряжение с выхода ОУ 7 через масштабный резистор 3 подается на вход ОУ 6. На выходе ОУ 6 формируется напряжение, пропорциональное разности образцового напряжения, зависящего от сопротивления масштабного резистора 2, и измерительного,пропорционального сопротивлению измеряемоi (Л 00

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к прецизионным измерителям сопротивления .

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

На чертеже предста влена структурная схема измерителя сопротивления.

Измеритель содержит масштабные резисторы } и 2, сопротивления которых R и R, соответственно, третий масштабный резистор 3 с сопротивлением R, нуль-орган 4, магазин 5 проводимости, операционные усилители (ОУ) 6 и 7, источник 8 напряжения, зажимы

9и 10 для подключения объекта измерения .

При этом первьй масштабный резистор 1 соединен первым выводом с ин- вертирующим входом первого ОУ 6, первым зажимом 9 для подключения объекта измерения и первым выводом третьего масштабного резистора 3, второй вьшод первого масштабного резистора соединен с выходом первого ОУ и одним из входов нуль-органа 4, второй вход которого соединен с обпей шиной с которой соединены также неинвертирующие входы ОУ 6 и 7 и второй вывод источника 8 напряжения, первый вывод которого соединен с вторым зажимом

10для подключения объекта измерения и вторьп-J выводом второго масштабного резистора 2, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом вто рого ОУ 7 и первым выводом магазина

5 проводимости, второй вьшод котороп соединен с выходом второго ОУ 7 и вторым выводом масштабного резистора 3.

Измеритель работает следующим образом.

,-

После подключения объекта измерения с сопротивлением R к зажимам 9 и 10 и включения источника В с напряжением и, под действием последнего через сопротивление Pv начинает протекать ток 1, при этом ОУ 6 обеспечивает эквипотенциальность зажима 9 и общей шины, тогда ток 1 равен

(1)

- I

jj

2Q25Q

35

Под действием этого же напряжения U через резистор 2 протекает ток 1, при этом ОУ 7 обеспечивает эквипо- тенциальность своего инвертирующего входа и общей ргины. Ток Т j. равен

Т - и 2)

1,- .v2)

Ток 1, пройдя через магазин 5 проводимости, создает на нем и на выходе ОУ 7 падение напряжения равное

cf., ;з,

где (U - показания разрядов магазина; Q - проводимость первой ступени первого разряда магазина проводимости.

Подставив (2) в 3) получают:

Ток I, через третий масштабный резистор с учетом (4) равен

(5)

3

R, (,

Через первый масштабный резис- тор 1 течет ток I, , определяемый по формуле

I,Is-l3- Подставив в (6) Ь рмулы

получают

ии

RX lUCRaR,

(6) ) и (5),

Т( гKX

ч

|UGR,,R,

На выходе ОУ 6 формируется ние

U,l,R.UR,(,R/

(8)

Это напряжение U поступает на вход нуль-органа А. В момент равновесия рассматриваемой схемы, когда напряже ние на входе нулй-органа -4 равно кулю, вьшоляется условие

J1

R jU , или Rjj |uGRjPv}.

0,

Формула изобретения

Измеритель сопротивления, содержа ЩТ1Й зажимы для подключения объекта измерения, первый ,и второй масштабные резисторы, первый и второй операционные усилители, первый вывод первого масштабного резистора соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя и первым зажимом для подключения объекта измере ния, первый вывод второго масштабно/4

5

10

49931

го pe: иcтopa соединен с первым выводом магазина проводимости и инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соединены между собой и с вторым вьгаодом источника напряжения, а выход первого операционного усилителя соединен с первым входом нуль- органа, о тли, чающийся тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия, в него введен третий масштабный резистор, первый вывод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, второй вывод третьего масштабного резистора соединен с выходом вто- рого операционного усипителя и вторым выводом магазина проводимости, второй вывод первого масштабного резистора соединен с выходом п.ервого операционного усилителя, второй вывод второго масштабного резистора 25 соединен с первым вьшодом источника напряжения и вторым зажимом для подключения объекта измерения, а второй вход нуль-органа с вторым выводом источника напряжения и общей шиной.

15

20