ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G01R27/00 G01R17/06 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к приборам, используемым для измерения разности сопротивлений путем сравнения измеряемого сопротивления с известным.

Известны устройства для сравнения сопротивлений, содержащие два источника питания, сравниваемые сопротивления, лодстроечное и добавочное сопротивления, нуль-индикаторы.

Если разность потенциалов в ветви одного нуль-индикатора сведена к нулю, например, подстроечным сопротивлением, то разность потенциалов ветви второго нуль-индикатора отличается от нуля лишь при неравенстве сравниваемых сопротивлений. Шунтируя большее из сравниваемых сопротивлений, можно привести к нулю и второй нуль-индикатор. Однако при этом трудно обеспечить стабильность обоих источников питания. Равновесие схемы неустойчиво во времени, и для выполнения измерений необходима работа двух операторов.

Цель изобретения - повышение быстродействия и точности работы компаратора.

Это достигается тем, что компаратор снабжен усилителем, между одним выходным зажимом которого и одним полюсом источника тока включено одно из компарируемых сопротивлений, а второе компарируемое сопротивление установлено между вторым выходным зажимом усилителя и вторым полюсом источника тока. Вход усилителя включен между потенциальными зажимами первого сопротивления со стороны выхода усилителя и второго сопротивления со стороны источника питания, а выходное устройство подключено между потенциальными отводами первого сопротивления со стороны источника питания и второго сопротивления со стороны выхода усилителя. Входные и выходные зажимы усилителя подключены с полярностью, соответствуюш.ей образованию отрицательной обратной связи.

На фиг. 1 показана блок-схема компаратора; на фиг. 2 - возможный вариант.

Схема содержит источник /, усилитель 2 постоянного тока, компарируемые сопротивления 3 и 4, выходное устройство 5.

Работа схемы обеспечивает преобразование абсолютной разности сопротивлений в пропорциональный сигнал, подаваемый на выходное устройство.

Введем три допуш,ения, идеализирующие характеристики элементов блок-схемы.

Коэффициент усиления усилителя по напряжению Ки при разомкнутой внешней обратной связи равен бесконечности

вых .

(1)

f/BX Входное сопротивление RE усилителя равно бесконечности Выходное устройство имеет бесконечно большое входное сопротивление и ток гк на выходе компаратора равен нулю. Из выражения (1) при ограниченной величине выходного напряжения () следует, что входное напряжение RBX усилителя равно нулю f/BX 0. Из соотношений (4) и (2) вытекает, что входной ток /вх усилителя также равен нулю /вх О 0. Применяя первый закон Кирхюфа к узлам схемы, видно, что по обоим ее сопротивлениям 3 и 4 проходит один и тот же ток /. Учитывая соотношение (4), схему, показанную на фиг. 1, при введенных допущениях можно заметить эквивалентной схемой, приведенной на фиг. 2, из которой следует R,-R, U,, , 10 (4) 15 20 25 30 т. е. напряжение /к на выходе компаратора при допущениях (1), (2) и (3) является точной мерой разности компарируемых сопротивлений с масштабным коэффициентом - . Предмет изобретения Компаратор сопротивлений, содержащий источник питания, компарируемые сопротивления и выходное устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он снабжен усилителем, между одним выходным зажимом которого и одним полюсом источника тока включено одно из компарируемых сопротивлений, а второе компарируемое сопротивление включено между вторым выходным зажимом усилителя и вторым полюсом источника тока, при этом вход усилителя включен между потенциальными зажимами первого сопротивления со стороны выхода усилителя и второго сопротивления со стороны источника питания, а выходное устройство подключено между потенциальными отводами первого сопротивления со стороны источника питания и второго сопротивления со стороны выхода усилителя, причем входные и выходные зажимы усилителя подключены с полярностью, соответствующей образованию отрицательной обратной связи.

Фиг.} 3