Способ изменения сопротивлений Советский патент 1980 года по МПК G01R27/02 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических системах кон троля и управления. Известен способ измерения, основанный на преобразовании величины сопротивления в остаточное напряжени на конденсаторе при определенном вре мени его разряда через измеряемое сопротивление 1 . Недостаток способа - ограничение точности измерения, связанное с нелинейньам характером зависимости остаточного напряжения от измеряемого сопротивления. Наиболее близкий предлагаемому способ измерения сопротивления осно ван на преобразовании величины сопротивления в интервал времени. Такре преобразование может быть осуществлено при разряду конденсатора через измеряемое сопротивление, При этом способе задгиот определенный уровень напряжения на конденсаторе и измеряют интервал временя, в тече ние которого уменьшающееся в процес разряда напряжение на конденсаторе достигает заданного уровня. Интервал времени измеряют обычным способом t Недостатком известного способа является наличие погрешности, зависящей от постоянства контрольного уровня напряжения и точности измерения интервала времени от начала цикла измерения до момента, когда остаточное напряжение на конденсаторе достигает определенного уровня. Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивлений. Указанная цель достигается тем, что в способе, основанном на преобразовании тока разряда конденсатора через измеряемое сопротивление в интервал времени, ток разряда конденсатора через измеряемое сопротивление преобразуется в сигнал в виде напряженности магнитного юля, которым воздействуют на поляризованную макроскопическую колебательную систему и по длительности периодов модуляции огибающей сигнала с ее выхода определяют значение измеряемого сопротивления.. На чертеже приведена блок-схема устройства, реализующего способ измерения сопротивлений. Устройство состоит из ядерно-прецессионного датчика 1 с рабочей и подстроечной магнитными системами (Я;ПД) , блока 2 коммутации, блока 3 измерения, формирующего блока 4, электронного частотомера 5, запомина ющего блока 6, сравнивающего блока 1 Игисточника тока 8. При этом ЯПД 1 представляет собой кблбу с протоносодержащей жидкостью, помещенную внутри катушки поляризации и съема сигнала прецессии. ЯПД р|1эме1дается в рабочей и подстроечной магнитных системах. Рабочая магнитн я система обеспечивает изменение г{ адиента магнитного поля в объеме ярд в необходимых пределах для получения такой частоты модуляции огибак ей сигнала,прецессии, изменение крторой позволяет регшизовать поТ енциальную точность электронного lacTOTOMepa 5. Подстроечная магнмтЧая система обеспечивает создание такого градиента 1 агнитного поля в его объеме, который обеспечивает выХодной сигнал с частотой модуляции огибающей, соответствующей нулевому значению измеряемого сопротивления. : Блок 3 измерения служит для проведения заряда и последутадего разря да конденсатора через измеряемое сощротивление. При этом начальная ве личина и скорость изменения тока на его выходе зависит от величины измеряемого сопротивления. Формируюйчий блок 4 служит для Формирования импульсов начала и кон ца интервала времени, соответствукнп го прохождению п периодов частоты модуляции сигнала прецессии. Запоминаккций блок 6 обеспечивает хранение и выдачу на сравнивающий блок 7 информации о числе импульсов эталонной частоты, поступакядих с электронного частотомера 5 и соотве ствующих измерению длительности п п риодов модуляции сигнала прецессии при подстройке нуля. Сравниваняций блок 7 предназначен для отображения результата измерени и может представлять собой декадный реверсивный счетчик, преобразующий импульсы эталонной частоты, поступа щие с электронного частотомера 5 и запоминанядего блока 6, в соответствующие значения измеряемого сопроти ления . .Одним из свойств сигнала прецесс яд но-прецессионного датчика являе ся модуляция его огибающей при воздействии неоднородного магнитного поля на чувствительный элемент {кол бу с протоносодержа1т1им веществом) . При этом частота модуляции (SI) пря мо пропорциональна градиенту магнит ного поля (G) в объеме чувствительног;о элемента. .. де - градиент магнитного поля по длине колбы; J гиромагнитное отношение протона. Исходя из этого свойства прецессии редставляется возможным подавать ок разряда конденсатора через измеяемое сопротивление в магнитную ситему ЯПД. Изменение тока в магнитной систее ЯПД вызывает изменение градиента агнитного поля, а следовательно, и ропорциональное изменение частоты одуляции огибающего сигнала преессии . При линейном разряде конденсатоа через измеряемое сопротивление (RX время изменения п периодов частоты модуляции (ty,) пропорционально змеряемому сопротивлению, так как ля этого случая разряда конденсатора справедливо выражение /, -Ьц Ч СП со KR + К ; ток в цепи RXв конце п-го периода модуляции сигнала прецессии; ток в момент начала разряда конденсатора; емкость конденсатора;, сопротивление обмотки магнитной системы ЯПД ,, (, jcn „ Л Ч--Т ГРИнтервал времени t, может быть измерен .путем заполнения периодов модуляции сигнала прецессии последовательностью эталонных импульсов с точно известным периодом, что позволяет получить погрешность измерения на уровне 10 - . Устройство работает слелую чим обра.3 ом. В режиме Ксшибровки по команде с блока 2 коммутации ток подстройки от источника 8 поступает в магнитную систе1лу подстройки, в которой создается неоднородное магнитное поле с некоторым градиентом GO Одновременко открывается вход запоминающего устройства б со стороны электронного частотомера 5 и вклю ается ядернопрецессионный датчик 1, с выхода которого сигнал с амплитудой, промодулированной пропорционально значению GO/ поступает на формирующееустройство 4 и далее на электронный частотомер 5. Электронный частотомер измеряет длительность прохождения Пц периодов модуляции огибающей сигнала прецессии и пропорциональное этой длительности число эталонных импульсов NO посылает в запоминающее устройство 6.