Устройство для измерения отношения сопротивлений Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится -к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании приборов для проверки отношения сопротивлений и резисторов.

Известен цифровой омметр,содержащий делитель напряжения, образованный этсшонным и измеряемым резисторами и подключенный к источнику опорного напряжения, и интегратор, входы которого через переключатель подключены к соответствующим точкам делителя. ONweTp основан на определении интервалов времени, пропорциональных величинам измеряемого и эталонного сопротиплений, и их последующем делении

Недостаток омметра состоит в малом быстродействии из-за того, что измерения проводятся в два такта с запоминанием результатов. Это приводит также и к погрешностям в измерениях.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является цифровой омметр, содержащий делитель, образованный эталонным и измеряемым резисторами, три компаратора, первые входы которых соединены меж.пу

собой и подключены к выходу генератора линейно изменяющегося напряжения, второй вход первого компаратора соединен со средней точкой делителя, второй вход второго компаратора соединен с заземленным выводом измеряемого резистора, второй выход третьего компаратора соединен с источником опорного напряжения и с

10 эталонным резистором, ключ, подключенный параллельно эталонному резистору, выходы первого и второго компараторов соединены через первый формирователь стробимпульса и первый

15 селектор с первым входом цифрового делителя, выходы первого и третьего компараторов соединены через второй селектор со вторым входом цифрового делителя, и генератор опорной частоты, выход которого соединен с обоими селекторами. В омметре осуществляется сравнение напряжения от генератора линейно изменяющегося напряжения с падением напряжения на

25 эталонном и измеряемом резисторах с последукяцим преобразованием этих напряжений во временные интервалы, затем в цифровой код, и, наконец, осуществляется цифровое деление i

3Q лученных значений.

Компараторы срабатывают в. момен|ты прохождения линейно нарастающего напряжения через нулевой потенциал; равенства линейно нарастающего напряжения напряжению на измеряемом резисторе (и,,) и равенства линейно нарастающего напряжения напряжению (DO + и) на делителе .

Недостатком известного технического решения является то, что фиксация каждого из трех моментов срабатывания компараторов осуществляется с определенными погрешностями, операция цифрового деления полученных значений двух сопротивлений также имеет погрешности. Кроме того, известный омметр сложен по конструкции.

, Цель изобретения - повышение точности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения отношения сопротивлений, содержащее делитель, образованный эталонным и измеряемым резисторами, два компаратора, первые входы которых соединены между собой, а вторые входы подключены соответственно к средней точке делителя и к измеряемому резистору, генератор опорной частоты,источник постоянного тока, счетчик, введены интегратор, формирователь временных ворот, входы которого подключены к выходам компараторов, выход - к управляющему входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, вход интегратора подключен к средней точке делителя, выход - к.первым входам компараторов,выход источника постоянного тока соединен с измеряемым резистором, второй, вывод эталонного резистора подключен к земле.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит эталонный резистор 1, измеряемый резистор 2, интегратор 3, компараторы 4 и 5, , формирователь б временных ворот, счетчик 7, генератор 8 опорной частоты, источник 9 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении тока через делитель на эталонном резисторе 1 образуется падение напряженияЛКэ/ а на измеряемом резисторе 2 - 3R);.Напряжение ЗКд поступает на вход интегратора 3, на выходе которого имеем линейно нарастающее напряжение

ЗКэ t

где t - постоянная времени

интегратора 3.

На. входы компаратора 5 поступают напряжение ЗР со средней точки деЗКа ti лителя и напряжение

с выхода

(t

интегратора 3.

в момент совпадения этих двух напряжений компаратор 5 срабатывает. Этот момент может быть определен как

-1R - t, -ЗКэ

откуда t t.

Таким образом, в момент t t сигнал, поступающий на формирователь б от компаратора 5, открывает временные ворота и начинается заполнение счетчика 7 импульсами генератора 8 опорной частоты. Компаратор 4 срабатывает в момент совпадения напряжений

ЛЯс

to

(Rg + R)

t

т.е. второе совпадение происходит в момент

. (R9 + )-г -i R,

Сигнал, поступивший в этот момент на формирователь б от компаратора 4, закрывает временные ворота и прекращает счет.

Заполнение счетчика 7 происходит за интервал времени

/ . - (Ra + RX)- .(v iHL

o DR

30 -

При выборе t 1

h 1 - Ra

Следовательно, в счетчике 7 записано число, пропорциональное искомому отношению. Причем точность измерения не зависит от стабильности и внутреннего сопротивления источника постоянного тока и преобразовательной цепи.

На выходе формирователя б формируются ворота, ширина которых пропорциональна искомому отношению, поэтому отпадает необходимость в запоминании и последующем делении величин, пропорциональных в отдельности R и Rg. Это повышает точность измерения и быстродействие.

Формула изобретения

.Устройство для измерения отношения сопротивлений, содержащее делитель, образованный эталоннымизмеряемым резисторами, два компаратора, первые входы которых соединены между собой,а вторые входы подключены

60 соответственно к средней точке делителя и к измеряемому резистору,генератор опорной частоты,источник постоянного тока, счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, введены интегратор, формирователь временных ворот, входы которого подключены к выходам компараторов, выход - к управляющему входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты вход Интегратора подключен к средней точке делителя, выход - к первым входам компараторов, выход источника постоянного тока соединен с измеряемым резистором, второй вывод этгшонного резистора подключен к земле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

586402, кл. G 01 R 27/00, 19.11.75.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 602882, кл. G 01 R 27/00, 01.10.75 (прототип).