Мост для дистанционных измерений сопротивления Советский патент 1980 года по МПК G01R17/10 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, и в частности, предназначено для проведения многоточечных измерений с помощью датчиков сопротивления, находящихся на большом расстоянии от устройств измерения и соединенных с ними с помощью линий передачи.

Известно электрическое многоточечное измерительное устройство на основе измерительной мостовой схемы, в котором потенциалы напряжения питания на датчики сопротивления (тензодатчики) подаются по линии связи через два компенсирующих элемента. Измерительные точки измерительных диагоналей известного устройства, образованные соединением двух тензодатчиков с одним общим для них резистором, объединены общей измерительной шиной

1. Данное техническое решение является

наиболее близким по технической сущности и достигнутому результату к описываемому изобретению.

Недостатком известного измерительного устройства является то, что оно при работе с разными по номиналу датчиками сопротивления обладает невь1сокой точностью измерения, так как в этом случае измерительный мост перестает быть равновесным и погрешность измерения его возрастает.

Для осуществления режима равновесного моста при работе с датчиками разного номинала необходима коммутация резисторов с соответствующими номиналами в двух других смежных плечах моста.

Целью изобретения является повыш.еиие точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в каждое плечо первого полумоста, образованное эталонными резисторами, введена группа резисторов и компенсирующий элемент, выход которого подключен к источнику питания, а два входа каждого из них соединены через два параллельных контакта

переключателя с одним из выводов резисторов соответствующей группы, другие выводы резисторов объединены в группе между собой и подсоединены ко вторым выводам соответствующего эталонного резистора.

Коммутация резисторов в группе обеспечивает равновесный режим моста. Выходы компенсирующих элементов, содержащиеся в каждом плече второго /толумоста, соединены с выходами дополнительных компенсирующих элементов. При таком включении общие точки компенсирующих элементов объединены и подсоединены к источникам питания моста, поэтому паразитные токи,

вызванные помехами и тойами утечки в .схеме, замыкаются на общие шины и не влияют на результаты измерения. Для устранения влияния паразитных токов на результаты измерения в каждом плече моста, не содержащем датчик, контакты переключателя и добавочные резисторы в группе включены между эталонным резистором плеча и входами компенсирующего устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого моста; на фиг. 2 - вариант выполнения компенсирующего элемента.

Мост для дистанционных измерений сопротивления содержит источник питания 1, который подключен к точкам а и в диагопали питания моста, измеряемые датчики сопротивления 2, 3, которыми могут быть термометры, тензометры сопротивления, включены в смежные плечи через компенсирующие элементы 4, 5, индикатор 6. Первый полумост образован компенсирующими элементами 7, 8, эталонными резисторами 9, 10, группой резисторов 11, 12, контактами переключателя диапазонов измерения 13.

Сопротивления линий передачи, соединяющих датчики сопротивления 2, 3 с первым полумостом, устраняются посредством компенсирующих элементов 4, 5. Если номинал измеряемых сопротивлений 2, 3 соответствует номиналам резисторов 9, 10, то резисторы из группы 11, 12 закорачиваются контактами переключателя диапазонов измерения 13, при этом сопротивление контактов компенсируется компейсирующими элементами 7, 8. Вариант выполнения компенсирующего элемента приведен на фиг. 2. Он состоит из операционного усилителя 14 и двух источников 15, 16 напряжения со средней точкой, подключенной к неинверсному входу операционного усилителя 14 и являющейся выходом компенсирующего элемента. Инверсный вход усилителя 14 соединен с его выходом через контакты, которыми в общем случае могут быть контакты коммутатора, подсоединяющие линии передачи к датчикам сопротивления 2, 3, контакты переключателя диапазонов измерения 13.

Соединение выходов компенсирующих элементов 4 и 7, а также 5 и 8 между собой позволило питать компенсирующие элементы 4, 5, 7, 8 от одного источника напряжения со средней точкой, которая в общем случае может быть соединена с щиной Земля. Такое соединение позволяет резко уменьщить величину паразитных токов в схеме измерительного моста и, самым, повысить точность измерения.

Формула изобретения

Мост для дистанционных измерений сопротивления, содержащий два эталонных резистора, образующих первый полумост, а второй полумост образован двумя измеряемыми датчиками сопротивления, между общей точкой соединения первых выводов которых и общей точкой соединения первых выводов эталонных резисторов включен индикатор, вторые выводы датчиков сопротивлений с помощью двух линий передачи соединены с двумя входами двух соответствующих компенсирующих элементов, выходы которых подключены к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в каждое плечо первого полумоста введена группа резисторов и компенсирующий элемент, выход которого подключен к источнику питания, а два входа каждого из них соединены через два параллельных контакта переключателя с одним из выводов резисторов соответствующей группы, другие выводы резисторов объединены в группе между собой и подсоединены ко вторым выводам соответствующего эталонного резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ФРГ № 2314754, кл. G 01R 17/10, 1974.

JZ

(риг. 2