Устройство для измерения сопротивлений Советский патент 1991 года по МПК G01R27/00 

05

оа

00

о ел J

жение с клеммы 19 через повторитель 16 напряжения поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 5. При достижении.напряжением на выходе делителя 6 напряжения определенной величины срабатывает пороговый ключ 7, запускающий мультивибратор 8, выходное переменное напряжение которого поступает в блок 9

6386574

индикации на звуковой индикатор 13 и через тумблер 10 на световой индикатор 11. Диод 22 шунтирует повто- ,. ритель 23 напряжения для отрицательного выходного напряжения операционного усилителя 5. Устройство для измерения сопротивлений содержит также индикатор 12 напряжения, блок IQ 17 резисторов и переключатель 18.1 ил

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивлений резисторов и проводов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения. С источника 1 опорного напряжения через резистивный делитель 2, переключатель 3 и потенциометр 4 часть положительного напряжения подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 5, выходное напряжение которого через повторитель 23 напряжения, блок 14 резисторов и переключатель 15 поступает на выходную клемму 19 для подключения исследуемого двухполюсника , который подключается между клеммами 19 и 20. Конденсатор 21 отфильтровывает переменную составляющую напряжения. Напря

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивлений резисторов и проводов, входящих в схему, без их отсоединения, а также при проверке р - n-переходов полупроводниковых приборов .

Целью изобретения является расширение диапазона измерений.

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства для измерения сопротивлений.

Устройство для измерения сопротивлений содержит источник 1 опорного напряжения, резистивный делитель 2, переключатель 3, потенциометр 4, последовательно соединенные операционный усилитель 5, частотозависи- мый RC -делитель6 напряжения, пороговый ключ 7, управляемый мультивиб- ратор 8 и блок 9 индикации, включающий последовательно соединенный тумблер 10 и световой инндикатор 11, а также звуковой индикатор 12 и индикатор 13 напряжения.

В состав устройства входят также последовательно соединенные блок 14 резисторов, переключатель 15, повторитель 16 напряжения, выполненный на операционном усилителе, блок 17 резисторов, переключатель 18, клеммы 19 и 20, для подключения исследуемого двухполюсника, конденсатор 21, 1 диод 22 и повторитель 23 напряжения. Первый вывод потенциометра 4 соеди- нен с выходом переключателя 3, второй вывод - с общей шиной, а третий вывод - с неинвертирующим входом операционного усилителя 5, инвертирующий вход которого соединен с выходом пов торителя 16 напряжения. Выход повторителя 23 напряжения соединен с анодом диода 22 и входом блока 14 резисторов. Катод диода 22 соединен с

входом повторителя 23 напряжения и выходом операционного усилителя 5. Клемма 19 для подключения исследуемого двухполюсника соединена с входом повторителя 16 напряжения и с первой обкладкой конденсатора 21, вторая обкладка которого соединена с клеммой 20 для подключения исследуемого двухполюсника и общей шиной. Вторые входы переключателей 3 и 18 соединены между собой механической связью. Входы тумблера 10 и звукового индикатора 13 соединены между собой и составляют первый вход блока 9 индикации. Вход индикатора 12 напряжения является вторым входом блока 9 индикации и соединен с выходом переключателя 18.

Устройство для измерения сопротивлений работает следукшшм образом.

С источника 1 опорного напряжения через резистивный делитель 2, переключатель 3 и потенциометр 4 часть положительного напряжения подается на неинвертирующий вход операционного усилителя 5 и, кроме того, его положительное и отрицательное напряжения подаются на выходы питания (не показано) операционных усилителей 5 и 16 - Выходное положительное напряжение операционного усилителя 5 через повторитель 23 напряжения, блок 14 резисторов и переключатель 15 поступает на клемму 19.Двухполюсник (не показан), сопротивление которого определяется, подключается между клеммой 19 и клеммой 20 (общей точкой схемы устройства Конденсатор 21 отфильтровывает переменную составляющую напряжения, снижая ее до значения, заданного резис- тивным делителем 2, переключателем 3 и потенциометром 4. Напряжение с клеммы 19 через дополнительный операционный усилитель-повторитель 16 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 5 и ограничивает его выходное напряжение до значения, при котором напряжение на клемме 19 не превышает напряжения на инвертирующем входе операционного усилителя 5. Конденсатор 21 задерживает нарастание напряжения на клемме 19, обеспечивая ограниченное напряжение на ней до заданно величины в переходных режимах работы устройства и при действии внешних помех за счет опережения реакции операционного усилителя 5, компенсирующего превышение напряжения на клемме 19. Дополнительный операционный усилитель-повторитель 16 напряжения благодаря высокому входному и низкому выходному сопротивлениям обеспечивает расширенный диапазон измеряемых сопротивлений с отображением их величины на индикаторе 12 напряжения.

Измеряемое сопротивление, подключенное к клеммам 19 и 20, служит одним из сопротивлений в цепи делителя выходного напряжения повторителя 23 напряжения. Вторым сопротивлением служит один из резисторов блока 14 резисторов, подключаемый переключателем 15 в соответствии с диапазоном измерений. При значении измеряемого сопротивления меньше величины, определяемой положением движка потенциометра 4 и переключателями 3 и 15, напряжение на клемме 19 меньше напряжения на выходе потенциометра 4 и напряжение на выходе операционного усилителя 15 максимально и определяется величиной положительного напряжения, поступающего и источника 1 опорного напряжения. При этом величина напряжения на выходе делителя 6 напряжения достаточна для срабатывания порогового ключа 7, который подает напряжение на мультивибратор 8 и запускает его. Делитель 6 напряжения частотно-зависим и ослабляет переменное напряжение при переходных режимах пперационного усилителя 5, предотвращая ложные срабатывания порогового ключа 7.

Переменное напряжение звуковой частоты с мультивибратора 8 поступает на звуковой индикатор 13 и через тумблер 10 на световой индикатор 11.

Звуковой индикатор 13 снабжен регулятором, снижающим силу звука прак5

0

5

тически до нуля. Тумблер 10 отключает световой индикатор 11 для увеличения срока работы в устройстве

автономных источников питания и включает его, когда звук нежелателен и его уровень снижается до минимальной величины регулятором. Диод 22 шунтирует повторитель 23 напряжения для

отрицательного выходного напряжения операционного усилителя 5. Повторитель 23 напряжения состоит из p-n-р транзисторов, включенных последовательно по цепи усилителя тока и параллельно по выходному току. Это значительно снижает выходное сопротивление и увеличивает максимальный выходной ток и таким образом расширяет диапазон измерений в сторону минимальных значений сопротивлений. Переключатель 3 изменяет пределы измерения, переключая напряжение между крайними контактами потенциометра 4. При этом изменяется верхний предел опорного напряжения на неинвертирующем входе операционного усилителя 5 и соответственно изменяются все промежуточные значения при перемещении движка потенциомет0 ра 4.

Переключатель 18 изменяет одновременно пределы измерения индикато- ра 12 напряжения. Механическая связь между переключателями 3 и 18 прямая.

5 Каждому из положений переключателя 3 со - ответствует одно из положений переключателя 18. Их необходимость диктуется удобством считывания показаний индикатора 12, так как для каж0 дого диапазона измерений используется большая часть шкалы индикатора 12, чем в случае отсутствия переключателя 18. Коэффициент передачи блоков 14 и 17 резисторов выбирается,

5 исходя из необходимых пределов измерений. Блок 17 резисторов изменяет значение шкалы индикатора 12 напряжения, а блок 14 резисторов - величину тока через измеряемое сопро0 тивление, подключенное к клеммам 19 и 20.

Каждое положение переключателя 15 соответствует одному определенному 5 коэффициенту передачи блока 14 резисторов.

Величина измеряемого сопротивления фиксируется по показанию инди- катора 12 напряжения, а также по показанию светового и звукового индикаторов 11 и 13.

Положения переключателя 3 определяют диапазон опорного напряжения на . неинвертирующем входе операционного усилителя 5. Положение движка потенци ометра 4 показывает с учетом положения переключателя 3, величину опорного напряжения на неинвертирующем вхо-JQ де операционного усилителя 5, с которым сравнивается напряжение на измеряемом сопротивлении, которое зависит от величины этого сопротивления и от

рая клемма для подключения исследуемого двухполюсника и последовательно соединенные первый повторитель напряжения, первый блок резисторов, тревеличины тока, определяемой блоком 14 15 тенциометр, диод, конденсатор, вторезисторов.

I

Положение движка потенциометра 4 определяет (с учетом положения переключателей 3 и 15) величину измеряемо-20 тий переключатель, второй повторитель го сопротивления, о меньшем значении t которого сигнализируют световой и звуковой индикаторы 11 и 13. При этом индикатор 12 напряжения показывает величину измеряемого сопротивления. Если величина измеряемого сопротивления больше максимальной величины, заданной положением переключателей 3 и 15, и движка потенциометра 4, то зву25

напряжения и второй блок резисторов, .источник опорного напряжения через последовательно соединенные резистивный делитель и первый переключатель подключен к первому выводу потенциометра, второй вывод которого соединен с общей шиной, а третий вывод - с неинвертируклцим входом операционного усилителя, выход

ковые и ваются.

световые сигналы не вырабаты- 30 которого подключен к входу делителя

напряжения и входу первого повторителя напряжения, выход которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с выходом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с входом второго блока резисторов, выход которого через второй переключатель соединен с вторым входом блока индикации, первая клемма для подключения исследуемого двухполюсника соединена с входом второго повторителя напряжения и первой обкладкой конденсатора, вторая клемма для подключения исследуемого двухполюсника соединена с общей шиной и второй обкладкой конденсатора, вторые входы первого и второго переключателей соединены между собой.

Тумблер 10 позволяет отключить световой индикатор 11 для продления срока бессменной работы автономного ис- 35 точника питания устройства. Световой индикатор 11 необходим во время работы с большим уровнем внешних шумов, а также при необходимости устранения звуковых помех в рабочем помещении. 40

Измеряемый двухполюсник шунтируется только входным сопротивлением повторителя 23 напряжения, которое во много раз больше входного сопротив- 45 ления операционного усилителя 5, что позволяет измерять большие сопротивления, т.е. расширяет диапазон измерения.

а1638657 8

Формула изобретения Устройство для измерения сопротивлении, содержащее источник опорногг напряжения, операционный усилитель, резистивный делитель и первую клемму для подключения исследуемого двухполюсника, отличаю пдееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены первый и второй переключатели, последовательно включенные делитель напряжения, пороговый ключ, управляемый мультивибратор и блок индикации, порая клемма для подключения исследуемого двухполюсника и последовательно соединенные первый повторитель напряжения, первый блок резисторов, третий переключатель, второй повторитель

тий переключатель, второй повторитель

напряжения и второй блок резисторов, .источник опорного напряжения через последовательно соединенные резистивный делитель и первый переключатель подключен к первому выводу потенциометра, второй вывод которого соединен с общей шиной, а третий вывод - с неинвертируклцим входом операционного усилителя, выход

напряжения и входу первого повторителя напряжения, выход которого соединен с анодом диода, катод которого соединен с выходом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с входом второго блока резисторов, выход которого через второй переключатель соединен с вторым входом блока индикации, первая клемма для подключения исследуемого двухполюсника соединена с входом второго повторителя напряжения и первой обкладкой конденсатора, вторая клемма для подключения исследуемого двухполюсника соединена с общей шиной и второй обкладкой конденсатора, вторые входы первого и второго переключателей соединены между собой.