Цифровой измеритель сопротивления Советский патент 1976 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для цифрового измерения активных сопротивлений. Известны цифровые измерители сопротивления, содержащие конденсатор, генератор, выход которого через ключ соединен с устройством сравнения, соединенное одним входом с источником порогового напряжения, входные переключатели, управляющие входы которых подключены к блоку управления, и .источник заряжающего напряжения.

Цель изобретения - повышение точности

i и быстродействия uiriJqDOBoro измерителя сопротивления.

Для этого устройство снабжено матри- цей передачи, ци4 оаналсаговым преобразо. вателем, включенным между общей точкой подключения конденсатора и измеряемого сопротивления и одним входным переключателем, соединенным со второй клеммой для подключения измеряемого сопротивления реверсивным счетчиком, входы., которого соединены с блоком управления и ключом, а выходы - с матрицей передачи, выход которой подключен к управляющему входу

цифро-аналогового преобразователя, причем второй конец конденсатора подключен ко второму входящему переключателю, одним входом соединенному с источником заряжающего напряжения, а другим входом совместно со средней точкой первого входного переключателя соединенному со входом устройства сравнения.

На чертеже показана функциональная схема цифрового измерителя сопротивления.

Цифровой измеритель сопротивления содержит измеряемое сопротивление 1, ци4роаналоговый преобразователь сопротивления 2, конденсатор 3 известной н постоянной емкостью С, входные переключатели 4 и 5, источник заряжающего напряжения Q, источник порогового напряжения 7, устройст,во сравнения 8, генератор 9, ключ Ю, ре1версивный счетчик 11, матрицу передачи 12, блок управления 13, управляющий работой входных переключателей 4 и 5, режимом сложения н вычитания реверсивного счетчи- , ка 11 и записью информации из реверсивного счетчика 11 в матрицу передачи 12.

Схема работает следующим образом. В момент начала измерения по сигналу от блсвса управления 13, конденсатор 3 прв помощи переключателя 5 подключается к ифточнику заряжающего напряжения в н за ряжается до напряжения U , Заряженный конденсатор замыкается на измеряемое coпpoтивлe шв 1, открывается ключ 1О в через него начинают поступать на реверси ный счетчик 11 в режиме сложения импульсы генератора 9. Напряжение на конденса tope 3 снижается и в момент, когда это напряжение становится равным напряженшо источника порот ового напряжения 7 (U U/e ) срабатывает устройство сравнения 8,закрь1рает ключ 10, и доступ импульсов на ревер сивный счетчик 11 прекращается. Величина временного интервала, в те 4i3JiHG которогона реверсивный счетчик 11 посгупают ныпупьсы равна йостоянной времени ТRyC цепи и линейно завиXсиг от величины измеряемого сопротивления По.т ченный код запоминается в реверсивном счетчике 11 и при помощи цифроаналоподого преобразователя 2 преобразует- ся Б согфогивление. Одновременно конденсатор 3 подклгочается на заряд, а переключате.ль 4 переключается к зажиму цифро« аналогоЕОГо преобразователя. Заряженный дс наиряження J конд.енсатор 3 замыкается 1Ш выходное сопротивление цифроаналогового преобразователя; аналогично производится цифровое измерение последнего. Полученный код поступает в реверсивный счетчик в режиме вычитания и вычитается из хранящегося в нем результата предьщушег-о намерения. F-a;-)iioCTb остается в реверсипном счетчике 11 и вновь аналогично производится и.п4ровое измерение R , а полученный код складывается с разностью в реверсивном счетчике 11. Получившийся первый скорректированный результат измерения запоминается в реверсивном счетчике 11 и преобразуется в сопротивление с. помощью цифроаналогового преобразователя 2. Проиэ водится цифровое измерение Преобразоваг ного сопротивления. Получе1{нь Й код поступает в реверсивный счетчик 1,1 в режиме вычитания и вь1читается из первого скоррект$фо0анного результата измерения. Получившаяся разность запоминается в реверсивном счетчике 11 и вновь измеряется f , л а .полученный код складывается с разностью в реверсивном счетчики 11. Получается второй скорректированный результат измерения. Рассмотрим {результирующую системати-. ческую погрешность цифрового исзмерёнияЯ Результат непосредственного цифрового змерения R равен: o-i c x+RoKbdfnAK) ()-А k () .(1.)К„К,к . ПП де К - коэффициент преобразования прямой измерительной цепи; К - номинальный коэффициент преобразования;R - сопротивление в открытом состоянии переключателей; ДК -суммарная погрешность прямой измерительной цепиJв которую входят погрешности от нестабильности емкости конденсатора 3, нестабильности заряжакннего 6 и порогового 7 напряжений от дрейфа нуля и наличия конечного входного сопротивления устройства сравнения 8 и нестабильности частоты генератора 9. Нетрудно доказать, что для ft -го корректированного результата справедливо ыражение: я, . t « if Уп Мх--Н) (f) Mx(-0(f-)r)M kaK видно из сравнения формул (1) и (2), сутчмарная погрешность уменьшается в (Кн/ЛК) и раз. Если {Л К/Кн), уже во втором цикле коррекции относительная погрешность не превышает О,1% и далее все время будет снижаться до уровня, определяемого погрешностью цифроаналогового преобразователя. Формула изобретения Ци4ровой измеритель сопротивления, содержащий конденсатор, генератор, выход которого через ключ соединен с устройством сравнения, одним входом соединенное источником порогового напряжения, входные переключатели, управляющие входы которых подключены к блоку управления, источник заряжающего напряжения, отличающ и и с я теы, что, с целью повышения точности и быстродействия он снабжен матрицей передйчи, дифроаналоговым преобразователем, вкйюченньш между общей точкой подкгооченая конденсатора и измеряемого сопротивления и одним входным переключателем, соединенным со второй клеммой йля подключения измеряемого сопротивления реверсивным счетчиком входы которого соеди-; йены с блоком управления и ключом, а выходы - с матрицей передачи, выход которой подключен к управляющему входу цкфроана

noiroBoro преобразователя, причем второй конец конденсатора подключен ко второму входному переключателю, одним входом соединенному с источником заряжающего

напряжения, а другим входом совместно со: средней точкой первого входного переключена теля, соединенному со вхопом устройства сравнения.