Способ измерения электрического сопротивления или проводимости Советский патент 1991 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может найти применение, в частности в приборах для измерения параметров электрических цепей, в измерительных преобразователях типа сопротивление т код, проводимость - код.

Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивлений.

На фиго 1 и 2 приведены схемы соединения измеряемой проводимости (сопротивления) с отрицательной компенсирующей проводимостью (сопротивлением) ; на фиг. 3 и 4 - измерительные схемы, предназначенные для измерения проводимости (сопротивления); на фиг. 5 - графики, иллюстрирующие процесс измерения проводимости (сопротивления); на фиг. 6 и 7 - схемы устройств, осуществляющих цифровое измерение проводимости (сопротивления),

Результирующая проводимость цепи, состоящей (фиго 1) из измеряемой

(Су) 1 и компенсирующих (0ц,) 2 проводимое тей, определяется как

Gp Gu-GK.

Результирующее сопротивление цепи, состоящей из измеряемого (Ry) 3 и компенсирующего (Rfc) 4 сопротивлений определяется как

Rp Rx-RK.

Компенсирующие элементы 2 и 4 должны быть регулируемыми.

Устройство для измерения прово- димостей (фиг. 3) включает источник 5 тока, измеряемую проводимость (Gg) 6, компенсирующую проводимость (G7) 7 и вольметр 8. Все перечисленные элементы соединены параллельно.

Устройство для измерения сопротивлений (фиг, 4) включает источник 9 напряжения, измеряемое сопротивление (R«o) Ю, компенсирующее сопротивление (Ru) 11, амперметр 12, причем все

1В

О 4 Јь

Ј

сд

10

перечисленные элементы соединены в замкнутую последовательную цепь.

Устройства работают следующим образом.

При изменении значений компенсирующих проводимостей 7 или сопротивления 11 добиваются изменения полярт ности напряжения или -направления тока, которые фиксируются соответственно вольтметром 8 или амперметром 12. В момент компенсации

|0Х1 |СК1 или IRX|

Графики зависимостей выходного напряжения от компенсирующей проводимости и выходного тока от компенсирующего сопротивления приведены на фиг. 5а,б.

Значения U (фиг. 5а) и (фиго 56) соответствуют нулевым значениям компенсирующих проводимостей (сопротивлений).

Как видно из графиков фиг„ 5, в момент равновесия (когда G lG-fl и , напряжение и ток резко воз растают, а затем меняют знак. Это позволяет использовать индикаторы 8 и 12 невысокой чувствительности. I Устройство, показанное на фиг. 6, состоит из источника 13 ЭДС Еч с внутренним сопротивлением г, универсального цифроаналогового преобразователя (УЦАП) 14 с аналоговыми входом и выходом по напряжению, операционнолить момент равенства эцб1 и таким образом произвести цифровое и мерение проводимости 18 (Уф).

Устройство по схеме на Лиг. 8 с держит источник 19 ЭДС, УЦАП 20, ОУ 21, базовый резистор (Ree) 22, амперметр 23 и внешнее измеряемое сопротивление 24. УЦАП может быть вы нен на базе резистивной матрицы 25 R-2R и суммирующего токи ОУ 26.

Эквивалентное сопротивление со роны элементов, обведенных пунктир является кодозависимым и отрицател ным:

20

25

30

R«Ј

Амперметр 23 служит для индикаци направления тока. Цифровое измерени можно осуществить либо методом развертывающего преобразования, либо методом поразрядного уравновешивани путем смены кодов определяют момен когда | .

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в пов шении точности, упрощении и улучшении технологичности устройств для измерения сопротивления или проводи мости.

Формула изобретени

Способ измерения электрического сопротивления или проводимости двух

го усилителя (ОУ) 15, точного резне- 35 полюсника, основанный на сравнении тора 16, вольтметра (индикатора полярности) 17, измеряемой проводимости 18,

измеряемой величины с однородной с ней по физической сущности образцов величиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точност измерений, образцовую величину, обладающую отрицательным эквивалентны сопротивлением, сравнивают с «.измеря емым сопротивлением или проводимостью, изменяют абсолютное значение образцового сопротивления или прово димости до значения измеряемой вели чины, причем, определяют это по сме не полярности тока или напряжения, отличного от нуля, в момент компенс ции в,цепи, состоящей из .последовательно или параллельно соединенных сопротивления двухполюсника и образ цового эквивалентного Сопротивления

Пунктиром выделены элементы,.образующие эквивалентную отрицательную проводимость, управляемую кодом.

Для стандартного УЦАП, работающего с N-разрядным прямым параллельным кодом, можно записать N

W О, 2 --

где Yjfc - проводимости резистора 16; a, - разрядные цифры входного

двоичного кода.. Последовательно увеличивая значения кода, по изменению полярности напряжения на вольтметре 17 можно опреде4

4

5

10

440454

лить момент равенства эцб1 и таким образом произвести цифровое измерение проводимости 18 (Уф).

Устройство по схеме на Лиг. 8 содержит источник 19 ЭДС, УЦАП 20, ОУ 21, базовый резистор (Ree) 22, амперметр 23 и внешнее измеряемое сопротивление 24. УЦАП может быть выполнен на базе резистивной матрицы 25 R-2R и суммирующего токи ОУ 26.

Эквивалентное сопротивление со стороны элементов, обведенных пунктиром, является кодозависимым и отрицательным:

R«Ј

Амперметр 23 служит для индикации направления тока. Цифровое измерение можно осуществить либо методом развертывающего преобразования, либо методом поразрядного уравновешивания: путем смены кодов определяют момент, когда | .

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности, упрощении и улучшении технологичности устройств для измерения сопротивления или проводимости.

Формула изобретения

Способ измерения электрического сопротивления или проводимости двухполюсника, основанный на сравнении

полюсника, основанный на сравнении

измеряемой величины с однородной с ней по физической сущности образцовой величиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, образцовую величину, обладающую отрицательным эквивалентным сопротивлением, сравнивают с «.измеряемым сопротивлением или проводимостью, изменяют абсолютное значение образцового сопротивления или проводимости до значения измеряемой величины, причем, определяют это по смене полярности тока или напряжения, отличного от нуля, в момент компенсации в,цепи, состоящей из .последовательно или параллельно соединенных сопротивления двухполюсника и образцового эквивалентного Сопротивления.

Фиг.1

Изобретение относится к электро- радиоизмерениям и предназначено для измерения параметров электрических цепей в измерительных преобразователях сопротивление - код. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается путем параллельного (последовательного) включения с измеряемой проводимостью (сопротивлением) образцовой величины, обладающей отрицательным эквивалентным сопротивлением. При сравнении с измеряемым сопротивлением или проводимостью ее доводят до значения измеряемой вели- чины, определяя это по смене полярности тока или напряжения, отличного от нуля, в момент компенсации, 7 ил„

Фиг. 2

& Ч

1 I

а IP

5% «s

ФигЗ

ФигА

8ь/х

Яю

Фие.5

Г

гг

19

L

Ito

мы

я

#