Многоканальное устройство измерения сопротивлений Советский патент 1975 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится х измерительной технике и может быть использовано в системах телеизмерения и контроля, содержащих резистор.ные датчики. Иззестны телеизмерительные преобразователи сопротивлений резасторных дат-пжоз во временной интервал, содержащие коммутатор датчиков на входе линии, выход которой через ключ и зарядный конденсатор соединен с выходом истОЧника постоянного напряжения, образцовый делитель, подключенный к выходу источника, и нуль-opraiH, включенный между средней точ-кой делуттеля и выходом Эти устройства характеризуются ограничением но точности и быстродействию, поскольку переходное сопротивление ключей коммутатора непосредственно входит в результат измерения и замена механического контакта на элект1ронный ключ для повышения быстродействия снижает точность из-за значительного сопротивления и нелинейности электронного ключа. Цель изобретения - повышение быстродействия и точно1СТ1И измерений. Для этого в предлагаемом устройстве первый вывод одного резистора делителя подсоединен с помощью второго провода линии связи к nepBOiMy выводу другого резистора делителя и одновременно к одному из входов нуль-органа, другой вход которого нодключет к первому проводу линии связ;1. второй вывод другого резистора делителя подсоединен через развязы1вающие диоды. соотзетственн( к первым выводам резисторных датчиков образцовых резисторов и одновременно, через ключи, к , при этом вторые вы.воды датчи ков и резисторов подключены к первому проводу линии .связи. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит приемный блок I, линию связи II и измерительный блок III. Приемный блок содержит источник постоянного напряжения /, выход которого присоединен к входу ключа 2, выход ключа через конденсатор 3, запараллеленный разрядным ключом 4, подключен к первому проводу линии связи II, а через резистор 5 делителя - ко второму проводу линии связи, причем между первым и вторым проводами линии связи включен нуль-орглн 6, выход которого присоединен к входу устройства управления 7, выходы которого подаются на управляющие входы ключей 2 и 4, а также .на третий провод линии связи. Трехпроводной линией связи II пр.иемный блок соединен с измерительным блоком 111. содержащим резистор 8 делителя, подключенный адним выводом ко второму проводу ЛИН1511 связи, другим выводом через развязывающие диоды 9 - к выводам образцовых резисторов 10 и резисторпых датчикоз //с землей через ключи 12, уиразляемые коммутатором 13, связанным по входу с третьим проводом ли.нии Овязи, другие вызоды образ цо-зых резисторов и резистар1ных датчиков аюдключе.ны к первому проводу линии связи. Канденсатор 5 и резистор 5, язляюпи1еся верхними плечами пространствениораопредолеяиого моста, проводами а и б линии связи соеди.не1ны с нижними плечами моста, одно из которых - резистор 8 с послед.овательио в-ключел-ьным диодом 9, другое - образцовый резистор 10 или резисторный датчик //. Нуль-орган б аключен в диагонали прО:стра,ст1веиио-ра:апределе1Н1НОГо моста. Диоды 9 включены для устранения шунтирующего дейспяия от,клЮче;;шых каналов на ну;1ь-орга Н. Про-вод в лашт овязи II служит для передачи сигналов свихронизации на измерительный блО:К III. Устройство работает следующим образом. В исходном СОСТОЯНИИ истоЧНик пита.ния / отключен от измерительной схемы закрытым ключом 2, 1ко,н,денсатор 3 разряжен открытым ключам 4, канальные ключи 12 закрыты. Первый импульс устройства упра:Вления 7 пОСтупает на коммутатор 13, потенциалом которого открывается первый ка нальный ключ 12, одновременно за.крьюае-лся разрядный ключ 4. С Некоторой задержкой открывается ключ 2, подавая напряжение питания от нсточиика / на простра;нст1вен1но-распределен ный люст. Ток, проходя по левым плечам моста (резистор 5, правод б, резисто р 8, диод 9) чпрез ключ 12, создает постояетное иадение напряжения на резисторе 5. Конденсатор 3 заряжается по цепи: провод а - образцовый резистор 10 - ключ 12. В момент равенства :iaпряжаний 1на резисторе -5 и конденсаторе 3 срабатывает нуль-орган 6, сигналом с выхода которого через устройство управления 7 закрывается ключ 2 и открывается ключ 4, через который происходит разряд конденсатора 3. Отрезок времени с момента подачи питания до сигнала с выхода нуль-органа ра.зен ., (/, + ,) - С1п , , (1) AI Т АЛ Т-. где/ ; - сопротивлание датчика или образ1цового резистора; Rl R - омические сопротивления проводов а и б линии связи; RI - сопротивление резистора 5; RZ - сопротивление резистора 5; Гд - прямое сопротивление диода 9. Два образцовых резистора 10 введены в измерительный блок III для алгоритмич го «сключеяия сопротивления линии свя: :В ЭТОМ случае сопротивление датчика может быть найдсНО но следующей формуле: д- (/,-Я,) R,, отсчет по датчику, Ть Т2 - отсчеты по первому и второму образцовым резисторам, соответственно; RI, RZ - сопротивления первого и второго образцовых резисторов. Формула (2) абсолютно точна при отсугстнии утечки в линии и при равенстве сопрод открытых диодов 9. Однако, как тивления г видно из формулы ( ), при соответствующем выборе велнчин RI и влияние изменения сопротивления диода на отсчет :Нез11ачительно и подбор диодов не является необходимым. В реальной схеме имеет место некоторая зависимость выходного сигнала преобразователя от напряжения источника питания, вызванная несоверщенстзом нуль-органа, однако в пределах одного цикла преобразования напряжение источника питания остается постоянным, а медленный его дрейф устра1няется при алгорит.мической коррекции по образцовым резисторам. Если используют линию с утечкой, то для по,выщения точности может быть применено большее количество образцовых резисторов. Предмет изобретения Многоканальное устройство измерения сопротивлений, содержащее резисторные датчики, образцовые резисторы, .коммутатор, ключи, лилию связн с перзым, вторым н третьим проводами, и экспоненциальный преобразователь сопротивления во временной интервал, состоящий из источ:ника постоянного напряжения, выход которого через ключ соед -;нем с делителем и через зарядный конденсатор - с первым проводОМ л:Г;1И-н связи, нуль-органа и блока упразлания, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и точности измерений, первый вывод одного резистора делителя подсоединен с помощью второго провода .линии связи к первому выводу другого резистора делителя и одновременно к ОДНОЛ1У из Бхо.дОВ нуль-органа, другой вход которого подключен к первому проводу линии связи, второй вь.вод другого резистора дел.ителя подсоедннен через развязывающие диоды, соответственно, к первым выводам резисторных датчиков и образцовых резисторов и одновременно, через ключи, к земле, п.ри этом, вторые выводы датчиков и резн.сторов подключены к первому проводу лннии связи.

71

Г I r-ЕЬ i ,I f , цяЗ I , I-iHis- x-44 i -. r-- t- 1 Д 5-1211 -- iJl-i I r.- Pptrf -j3- L fiiiu II r-i Лй I .--u-т ij IV 4--±iz: : j Ф - r r - Шй и: W - i : i ;