Цифровой омметр Советский патент 1979 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может найти применение при построении цифровых измерителей активного сопротивления . Известен цифровой омметр, содержащий источник напряжения, конденсатор два образцовых резистора, интегратор блок управления, селектор, генератор импульсов, измеряемый резистор и переключатель . Недостатками такого устройства являются влияние сопротивления линии на результат измерения, а также малая помехоустойчивость вследствие необходимости поддержания постоянной Длительности первого такта. Цель изобретения - повышение точности измерения. Это достигается тем, что цифровой омметр, содержащий конденсатор, первый образцовый резистор, измеряемый резистор, основной переключатель, пер вый контакт которого соединен с одкиь Выходом источника напряжения и через второй образцовый резистор - с корпусом, а второй контакт - с интеграторо и блоком управления, подключенным непосредственно и через интегратор к двум соответствующим входам селекто ра, третий вход последнего связан с выходом генератора импульсов, снабжен дополнительным переключателем, цифровым делителем, тремя ключами и дополнительным блоком управления, первый вход которого соединен с одним выводом первого образцового резистора и с первым контактом дополнительного переключателя, второй контакт которого связан с вторы контактом основного переключателя, а третий контакт дополнительного переключателя подключен к второму вьлходу источника напряжения, второй вход блока управления подключен к другому выводу первого образцового резистора, и через измеряемый резистор к одному из контактов первого и второго ключей, другой контакт первого ключа связан непосредственно с одним контактом третьего ключа, а через ко -шенсатор - с вторым входом дополнительного блока управления, а другой контакт второго ключа соединен с корпусом и с другим контактом третьего ключа, выход дополнительного блока управления связан со входами управления всех ключей, при этом первый вход цифройoio делителя подключен к выходу селектора, а второй вход - к выходу основного блока управления и к управляющим входам ос новного и дополнительного переключателей. На чертеже дана структурная схема предлагаемого цифрового омметра. Он содерхсит измеряемый резистор 1 конденсатора 2, первый образцовый резистор 3, дополнительный блок 4 уп равления, дополнительный переключатель 5, источник б напряжения,,ключи 7-9, второй образцовый резистор 10, основной переключатель 11, интеграто 12, селектор 13, цифровой делитель 14, блок 15 управления, генератор 16 импульсов. Вход интегратора 12 соединен с выходом переключателя 11 и со входом блока 15, ВЕЛход которого подключен к входу управления переключателей 5 и 11, к входу делителя 14, к входу управления интегратора 12 и к входу селектора 13, другой вход которого евязан с выходом интегратора 12, а третий вход подключен к выходу генератора 16, а выход селектора 13 соединен со счетным входом делителя 14, Первый контакт переключателя 11 связан с выходом источника 6 напряжения и с входом резистора 10, выход которого заземлен. Второй контакт переключателя 11 связан с вторым контактом переключателя 5, первый контакт которого соединен с другим выходом источника 6напряжения. Выход переключателя 5 подключен к блоку 4 и к входу резистора 3, .выход которого связан со входом блока 4, входом конденсатора 2 и со входом резистора 1, другой вход которого соединен со входами ключей 7и 9, Выход ключа 7 подключен к второму входу конденсатора 2 и к входу ключа 8, выхдд которого подключен к выходу ключа 9 и к корпусу. Выходы управления блока 4 связаны со входами управления ключей 7-9. Устройство работает следующим-образом, В исходном состоянии ключ 8 замкнут, а ключи 7 и 9 - разомкнуты. Переключатели 5 и 11 находятся во втором положении. Для осуществления измерения сопротивления блок 15 управления переводит переключатель 5 в первое положение. При этом начинается зарядка конденсатора 2, Но резистору 3 протекает ток заряда . где Е - напряжение источника 6; RJ- сопротивление резистора 3; f(R,+RQ)-C, Q. - емкость конденсатора 2,Сигнал.и 3-Rj, снятый с резистора 3,подается на блок 4, вследствие чего ключи.7 и 9 замыкаются, а ключ 8 размыкается, -,Конденсатор 2 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 1, При этом сопротивление открытого ключа 7 не влияет на величину напряжения заряда конденсатора 2. За время, достаточное для заряда конденсатора 2, блок 4 переводит переключатель 5 во второе положение,При этом начинается интегрирование напряжения и Б интеграторе 12 за время,равное периоду колебаний напряжения помехи, которая наводится в соединительных проводах, Во втором такте интегрирования переключатели 5 и 11 переводятся в первое положение и напряжение на резисторе 10 интегрируется. На время длительности n-Tj первого такта интегрирования с выхода генератора 16 импульсов через селектор 13 на выход делителя 14 поступит число импульсов N, f.n BO втором такте на вход делителя 14 поступит число импульсов N, f.t, где fg, - частота следования импульсов генератора 16, При этом р .R . Kj/f а результат преобразования не зависитот значения сопротивления линии R , стабильно :ти частоты следования импульсов генератора 16, При этом вследствие того, что длительность интегрирования в первом тактекратна, периоду п-Т помехи, обеспечена помехоустойчивость измерений и независимость показаний Of длительности периода Т, Операция деления производится с помощью делителя 14, который, в общем, содержит три счетчика импульсов, Резистор 3, конденсатор 2, ключи 7-9, блок 4 размещены в непосредственной близости от измеряемого резистора 1, Источником блока 4 служит напряжение, снятое с резистора 3, В испытуемом образце использованы оптоэлектронные ключи (ключи 7-9) , Соединение ключей 7-9 вызвано необходимостью устранения влияния сопротивления открытых ключей на результат измерения резистора 1, Действительно, во время заряда конденсатора 2 сопротивление замкнутого ключа 7 участвует лишь в заряде ковденсатора 2 м не влияет на величину заряда. Во втором такте интегрирования в общее сопротивление замкнутой цепи входит сопротивление замкнутого ключа 9, Формула изобретения Цифровой омметр, содержащий конденсатор, первый образцовый резистор, измеряемый резистор, основной переклю5чатель, первый контакт ко- орого соединен с одним выходом источника напряжения и через второй образцовый резистор - с корпусом, а второй контакт - с интегратором и блоком управления, подключенным непосредственно и через интегратор к двум соответствующим входам селектора, третий вход последнего связан с выходом генератора импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, снабжен дополнительным переключателем, цифровым делителем, тре мя ключами и дополнительным блоком управления, первый вход которого соединен с одним выводом первого образцового резистора и с первым контактом дополнительного переключателя, второй контакт которого связан с вторьом контактом основного переключателя, а третий контакт дополнительного 02 переключателя подключен к вюрому выходу источника напряжения, второй вход блока управления подключен к другому вБШоду первого образцового резистора, и через измеряемый резистор к одному из контактов первого и второго ключей, другой контакт первого ключа связан непосредственно с одним контактом третьего ключа, а через конденсатор - с вторым входом дополнительного блока управления, а другой контакт второго ключа соединен с корпусом и с другим контактом третьего ключа, выход дополнительного блока управления связан со входами управления всех ключей, при этом первый вход цифрового делителя подключен к выходу селектора, а второй вход - к выходу основного блока управления и к управляющим входам основного и дополнительного переключателей.