Компаратор сопротивлений Советский патент 1975 года по МПК G01R27/00 

1

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

Известен компаратор сопротивлений, недостаток которого заключается в том, что несмотря на наличие двух выходных приборов, одновременно производится измерение лишь одной разности двух компарируемых сопротивлений.

Для обеспечения одновременного компарирования двух пар сопротивлений, включенных в цепь одного и того же тока, а также компарирования двух пар сопротивлений, входящих в состав цепочки из множества сопротивлений, входящих в состав цепочки из множества сопротивлений, в том числе образующих замкнутый контур, предлагаемый компаратор снабжен усилителем, выходные и входные зажимы которого подключены с полярностью, соответствующей образованию отрицательной обратной связи, при этом одна пара последовательно соединенных компарируемых сопротивлеНИИ включена в цепь тока между одним полюсом источника питания и одним выходным зажимом усилителя, а другая пара последовательно соединенных компарируемых сопротивлений включена в цепь тока между вторым

выходным зажимом усилителя и вторым полюсом источника питания, при этом вход усилителя включен Д1ежду потенциальными выводами общих точек сопротивлений, входящих в каждую пару, первое выходное устройство включено между потенциальными выводами сопротивлений одной пары со стороны одного выходного зажима усилителя и сопротивления второй пары со стороны источника питания, а второе выходное устройство включено между потенциальными отводами сопротивления второй пары со стороны другого выходного зажима усилителя и сопротивления первой пары со стороны источника питания.

На фиг. 1 показано описываемое устройство, на фиг. 2 - его эквивалентная схема замещения.

В схеме (фиг. 1) достигается одновременная компарация двух пар резисторов, в частности, входящих в замкнутый контур.

На фиг. 1 изображены:

П - источник питания;

У - усилитель постояпного тока;

1 -10 - узловые точки в цепи резисторов;

1,2-Кэ,1о - резисторы между узлами соответственно от 1 и 2 до 9 и 10;

Кш - эквивалентное сопротивление внешней цепи (ВЦ), шунтирующее цепь резисторов

,2 9,10; L/Ki - выходное напряжение компаратора, служащее мерой разности сопротивлений 2,з и 7.8; к2 - выходное напряжение компаратора, служащее мерой разности сопротивлений з,4 Работа схемы обеспечивает прохождение одного и того же тока по всем сопротивлениям между узлами 1 и 5 схемы, а также между узлами 6 и 10 схемы. При этом разность потенциалов между узлами 3 и 8, между которыми включен вход усилителя У, поддерживается автоматический близкий к нулю, вследствие отрицательной обратной связи и больщого входного сопротивления усилителя. При указанных условиях распределение токов и потенциалов компарируемых сопротивлений соответствует эквивалентной схеме замещения (фиг. 2), где / - ток, одинаковый для всех сопротивлений: 3 и 8 - эквипотенциальные узлы схемы; 2 и 7 - узлы, на которых образуется выходное напряжение компаратора t/Ki, являющееся мерой разности двух компарируемых сопротивлений У.з и , 4 и 9 узлы, на которых образуется выходное напряжение t/K2, являющееся мерой разности сопротивлений Rz,4 и 8,9, то-есть: .8 -y-t/K. ,,4-- -f/K,, Здесь ток / является масштабным коэффициентом. Выходные измерительные или исполнительные устройства, не показапные на рисунках, подключаются соответственно к потенциальным отводам от узлов 2, 7 и 4, 9. Сопротивление Rm внещней цепи и сопротивление ,s на выходе усилителя У (фиг. 1) являются лишь дополнительной нагрузкой источника питания П и усилителя У и не нарушают соотношений в схеме компаратора, поясненных эквивалентной схемой фиг. 2. Ёследствие указанного, компаратор при соответстствующей мощности источника питания и усилителя работоспособен при любых отличных от нуля значениях сопротивлений ,6 и Rm, что обеспечивает возможность компарации резисторов, включенных в замкнутую цепь, без ее разрыва. Работа компаратора не нарушается также при наличии в ветвях сопротивлений ,б и Rm, не показанных на чертежах, дополнительных источников электрической энергии. Это следует из теоремы замещения, согласно которой любое сопротивление можно заменить источником Э.Д.С., по величине равной напряжению на замещаемом сопротивлении. Тем самым достигается возможность компарирования резисторов, включенных в запитанные электрические схемы, без необходимости отключения их питания, что создает дополнительные преимущества перед известными устройствами. Предмет изобретения Компаратор сопротивлений, содержащий источник питания, компарируемые сопротивления и два выходных устройства, отличающийся тем, что, с целью одновременного компарирования двух пар сопротивлений,, он снабжен усилителем, входные и выходные зажимы которого подключены с полярностью, соответствующей образованию отрицательной обратной связи, при этом одна парапоследовательно соединенных компарируемых сопротивлений включена в цепь тока между одним полюсом источника питания и одним выходным зажимом усилителя, а другая пара последовательно соединенных компарируемых сопротивлений - в цепь тока между вторым выходным зажимом усилителя и вторым полюсом источника питания, вход усилителя включен между потенциальными выводами общих точек сопротивлений, входящих в каждую пару, первое выходное устройство включено между потенциальными выводами сопротивлений одной пары со стороны одного выходного зажима усилителя и сопротивления второй пары со стороны источника питания, а второе выходное устройство включено потенциальными отводами сопротивлений второй пары со стороны другого выходного зажима усилителя и сопротивления первой пары со стороны источника питания.

Фие.1