Низкоомный потенциометр постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК G01R17/20 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Потенциометр предназначен для особо точных измерений на постоянном токе, например для эталонных исследовательских работ.

Известны низкоомные потенциометры постоянного тока, состоящие из двадцати последовательно соединенных резисторов, выводы которых подключены к контактам переключателя 1. Такие потвндиометры характеризуются недостаточной точностью и стабильностью измерения.

Известны низкоомные потенциометры, содержащие источник питания, последовательно соединенный одним из выводов с блоком eraбилизации тока, измерительную декаду, состоящую из двух последовательно соединенных блоков, каждый из которых представляет собой последовательное включение десяти резисторов, причем у одного из блоков выводы всех резисторов подключены к контактам переключателя, последовательно с другим блоком, входящим к декаду, включен добавочный резистор, а также нуль-индикатор, установочный резистор, нормальный элемент и двухрядный иизкоомный потенциометр 2. Недостаток этого потенциометра -неточность измерений.

В целях повышения точности и стабильности измерений предлагаемый низкоомный потенциометр постоянного тока, содерлсащий источник литания, последовательно соединенный одним из выводов с блоком стабилизации тока, измерительную декаду, состоящую из двух последовательно соединенных блоков, каледый из которых представляет собой последовательное включение десяти резисторов, причем у одного из блоков выводы всех резисторов подключены к контактам переключателя, последовательно с блоком, входящим в декаду, включен добавочный резистор, а также нуль-йндикатор, установочный резистор и двухрядный низкоомный потенциометр, снабжен блоком шунтирования и нормальным элементом. Причем нормальный элемент через нуль-индикатор зашунтирован установочным резистором, один вывод которого подключен к другому выводу источника питания, а другой- к измерительной декаде, измерительная декада с добавочным резистором зашунгирована блоком шунтирования, один из выводов добавочного резистора соединен с вторым выводом блока стабилизации тока, выходы двухрядного низкоомного потенциометра через переключатель подключены к выводам одного из блоков измерительной декады.

Кроме того, в блок щунтирования входят четыре последовательно соединенных резистора, каждый из выводов которого соединен с гнездами коммутаторов, позволяющие посредством штепселей последовательное соединение резисторов привести к параллельному или смешанному во всех комбинациях.

На чертеже представлена схема потенциометра, на которой 1 и 2 - блоки измерительной декады, 3 - добавочный резистор, 4 - установочный резистор, 5 - блок шунтирования, 6 - источник питания, 7 - блок стабилизации тока, 8 - нормальный элемент, 9- нуль-индикатор, 10, И-переключатели, 12, 13 и 14 - клеммы, 15-18 - контакты, 19 - двухрядный низкоомный потенциометр, 20- 23 - резисторы, 24 и 25-коммутаторы, 26- штепселй, 27 и 28 - гнезда, 29 - штепсельный коммутатор, 30 - штепсель, 31, 32 и 33 - гнезда.

Потенциометр работает следующим образом.

Ток, создаваемый батареей и стабилизируемый блоком 7, проходит через установочный резистор 4 и при отключеииом блоке шунтирования 5 (КО)Ммутатор 24 должен быть включен, а все коммутаторы блока 5 - выключены) проходит через блоки 1 и 2 измерительной декады и добавочный резистор 3. При включенном блоке шунтирования ток, проходящий через блоки 1, 2 и добавочный резистор 3, может быть уменьшен в два раза (при включении коммутаторов 24, 25 и штепселя 30 в гнездо 31), так как суммарное сопротивление резисторов 20-23 равно суммарному сопротивлению резисторов блоков 1, 2 и резистора 3, в пять раз (при включении коммутатора 24 и всех коммутаторов блока 5, кроме штепселей 26, включаемых в гнезда 27 и штепселя 30, включаемого в гнездо 32) и в десять раз (в блоке шунтирования 5 должен быть включен только коммутатор 29, штепсели 26 вставляются в гнезда 28, а штепсель 30 - в гнездо 33). Снимаемые переключателями 10, И с резисторов блоков 1, 2 напряжения подаются на клеммы 12, 13 и 12, 14. Изменяя число включаемых резисторов блоков 1, 2 от десяти до двадцати и пропуская через них полный ток или половину, пятую или десятую часть его, можно получить 42 различных падения напряжения, в том числе все двадцать значений от 1 до 20 мВ, если рабочий ток равен 1 мА, а резисторы блоков 1, 2 по 1 Ом.

Положительный эффект, достигаемый в потенциометре, объясняется тем, что получение на блоках 1 и 2 всех без исключения напряжений осуш,ествляется путем включения не менее чем половины из двадцати имеющихся резисторов измерительной декады, что приводит к усреднению частных погрешностей отдельных резисторов и к существенному уменьшению диапазона возможного разброса их погрешностей.

Формула изобретения

1. Низкоомиый потенциометр постоянного тока, содержащий источник питания, последовательно соединенный одним из выводов с блоком стабилизация тока, измерительную декаду, состоящую из двух последовательно соединенных блоков, каждый из которых представляет собой последовательное в-ключение десяти резисторов, причем у одного из блоков выводы всех резисторов подключены к контактам переключателя, последовательно с другим блоком, входящим в декаду, включен добавочный резистор, а также нуль-индикатор, установочный резистор и двухрядный НИЗКООМИЫЙ потенциометр, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности и стабильности измерений, потенциометр снабжен блоком шунтирования и нормальным элементом, причем нормальный элемент через нуль-индикатор зашунтирован установочным резистором, один вывод которого подключен к другому выводу источника питания, а другой - к измерительной декаде, измерительная декада с добавочным резистором зашунтирован а блоком шунтирования, один из выводов добавочного резистора соединен с вторым выводом блока стабилизации тока, выходы двухрядного низкоомного потенциометра через переключатель подключены к выводам одного из блоков измерительной декады.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, в блок щунтирования входят четыре последовательно соединенных резистора, каждый из выводов которого соединен с гнездами коммутаторов, позволяющие посредством штепселей последовательное соединение резисторов привести к параллельному или смешанному во всех комбинациях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Потенциометр Р 348 постоянного тока. Описание техническое и инструкция по эксплуатации, СССР, ЗИП.

2.Кальф-Калиф С. М. Образцовый потенциометр для П01ве|рки потенциометров высоких классов точности, сборник научных трудов Харьковского государственного НИИ метрологии, № 2, 1969, М., изд. стандартов.

Кальф-Калиф С. М. Методы повышения стабильности показаний поте нциометров,сборник научных трудов Харьковского государственного НИИ метрологии, № 3, 1970, М., изд. стандартов.