Цифровой измеритель сопротивлений Советский патент 1974 года по МПК G01R27/00 

.1, ,...

|1зобретеиие относится к цифровой элект;роизмеригельной технике и может быть использовано при построении универсальных цифровых приборов и цифрсеых измерителей неэлектрических величин (температуры, дав- :ления и др.) с датчиками сопротивления. I Из основного авт. св. известны Щ14ровые измерители сопротивлений, содержащие источник напряжения, измерительную цепь из токозадающего и измеряемого сопротивлении, генератор развертывающего напряжения, устройство сравнения, формирователь и цифровой измеритель интервалов времени, причем вход источника напряжения подключен к выходу формирователя.

Однако при использовании таких устройст на результат измерения влияют паразитные реактивности.

Для уменьшения влияния паразитных реактивностей без увеличения времени чреоб- разования предлагаемый измеритель, снаб- женнь1й симметричными модуляторами напряжения источникай н апряже1п1Я на измеряё мом сопротивлении, вьшолненными, например с. использованием запоминающих конденсаторов,

|причем выход первого модулятора подключен к (Первому входу устройства сравнения, выход втjporo модулятора - к входу генератора развертывающего напряжения, выполненного в виде последо1ватёльно включенных делителя напряжения и пассивной интегрирующей К,Спепи, выход которой подключен ко второму входу устройства сравнения, а выход этого устройства - к входу формирсжателя, выходы которого соединены с управляющими входами модуляторов и с измерителем интервалов времени.

Kpoivfe того, для получения цифрового отсчета, пропорционального разности текущего значения измеряемого сопротивления и его начального значения, предлагаемый ;измеритель снаб: ен подключенной к источнику дополнительной цепью цз токозадающего сопротивления и сопротивления начального смещения, к зажимам которого подключен дополнительный симметричный модулятор напряжения, и аналоговым сумматором напряжений, причем к одному входу сумматора подключен выход модулятора, к другому входу сумм:атора подключен выход интегрирующей цепи, а вьщсод сумматора подклю чен ко второму входу устройства, сравнения. На фиг, 1 изображена блок-схема пред лагемого устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы схемы, где Т - временной интервал, пропорциональный раз ности сопротивлений v Ri Устройство содержит источник напря жения постоянного тока; измерительную цепь 2 из токоаадающего 3 и измеряемог 4, сопротивлений; цепь 5 смещения из то- козадающего сопротивления 6 и сопротивл ния начального смещения 7; симметричные модуляторы напряжения 8, 9, Ю; делитель напряжения 11 на сопротив ниях 12 и 13; пассивную интегрирующую С-цепь 14 на элементах 15 и 16; устройство сравнения 171 аналоговый сумматор 18; формирователь 19; цифровой измеритель 20 интервалов времени. На чертеже приняты следующие буквенные обозначения: U,-. - напряжеййе источи ника; Уд - напряжение на измеряемом со- напряжение на сопротивлении;1 Противлении начального смещения; у и у - соответствующие модулированны О напряжения; у - напряжение развертки. Р Схема работает следующим образом. С выхода измерительной цепи 2 снимается напряжение где RX - измеряемое сопротивление; R - токовадающее сопротивление, Зто напряженке модулируется с помощью модулятора 0 и поступает на ле- вый (по схеме) вход устройства сравнени 17, С выхода цепи смещения 5 снимается напряжение „ Цр fixa О - сопротивление начального сме щения. Это напряжение модулируется модулятором Юн поступает на левый (по схем вход аналогового сумматора 1$. На пра вый {по схеме) вход этого сумматс а по , : 4 дается напряжение развертки представляющее собой проинтегрированное цепью 14. напряжение на выходе делителя 11, котснрое, Б очередь, представляет собой промодулированное модулятором У напряжение и л- На выходе сумматора 18 и, COOT-I ветственно, на правом (по схеме) вход устройства сравнения 17 вьщеляется суммарное напряжение у U Из соображений компенсации нелинейности зависимости и„ от Ry нелинейностью зависимости U лАР ОТ fe сопротивления плеч делителя 11 выбираются равными. При IL RX X из условия срабатывания устройства сравнения (VJ .j Ux и Р ) получают следующее соотношение для определения интервала между последовательными срабатьгоаниями устройства сравнения: Т 4 Rn где т/ - постоянная времени интегрирующей цепи. Таким образом, схема обеспечивает преобразование во временной интервал разности сопротивлений. -. Если не используют цепь смещения 5, модулятор 1О и сумматор 18, а выход интегрирующей цепи подкпючают непосредственно к входу (правому по схеме) устройства сравнения, то получают режим измерения абсолютного значения сопротивлений. Использование модуляторов устраняет влияние дрейфа нуля устройства сравнения и сумматора. Использование в модуляторах запоминающих конденсаторов определяется необходимостью устранения взаимного влияння через общие цепи устройства сравнения сумматора. Устраняется влияние нестабильности источника питания, так как все цепи питаются от общего источника 1. Включение измеряемого сопротивления в| цепь постоянного тока устраняет влияние паразитных реактивностей, Особенность работы схемы заключается ТОМ, что момент запуска может приходиться на произвольную часть интервала TX . поэтому первый цикл преобраэстания (до очередного срабатывавне устройства сравнен11я) является нерабочим в не должен фиксироваться цифровым измерителем 20 ;интерва;юв. Згу функцию пропуска нерабог;фго цикла, наряду с другими функциями Сформирования временных интервшрвТ; выполняет формирователь 19, В случае необходимости измеритель 20 может выполнять их усреднение за заданное число циклов, П р е д м е т и а о б р е т е н и я Цифровой иамеритеотз сюпротивпений по авт. ев, 405О78, о т л и ч а ю щ и и с S тем, чт.о, с целью уменьшения влияния па.разитных реактивностей без увеличения времени преобразования, он снабжен симгметричными модул)|-торами напряжения источника и напряжения на измеряемом секпротивлении, причем выход первого моду|лятора подключен к первому входу устрой-в. ства сравнения, второго модулятора подключен к входу генератора развертываш Щего Напряжения, вькрд к.оторого n itji чей ко второму входу устройства сравнения, а выход этого устройства подключен лК формирователю, выходы которого подклю |чены к управляющим входам модуляторов и IJK цифровому измерителю интервалов време|НИ, -, .| 2. Измеритель по п, 1, о т л и ч а юПщ и и с я тем, что, с целью получения j :цифрового отсчета, пропорционального раз-; |ности текущего значения измеряемого соi ;противления и его начального значения, он ;снабжен подключенной к источнику дополjнитeльнoй цепью из токозадающего сопро; ;тивления и сопротивления начального сме;|щения, к зажимам которого подклюнен до11 цолнительный симметричный модулятор на& I пряжения, и аналоговым сумматором nanpsi ; j жений, причем к одному входу сумматора 11 подключен выход модулятора, к другому эходу сумматора подключен выход интегригрующей цепи, а выход сумматора подклю чен ко второму входу устройства сравнения.