Устройство для измерения электропроводностиРЕзиСТОРОВ пО чЕТыРЕХзАжиМНОй CXEME Советский патент 1981 года по МПК G01R19/10 

1

И.зобретение относится к электроизмерительной технике, а более конкретно-к измерителям электрического сопротивления и проводимости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения электропроводности резисторов по -штырехзажимной схеме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальньм зажимом измеряемого объекта включен первый источник напряжения 1 Недостаток известного устройства низкая точность и большое время измерения.

Цель изобретения - повышение точности и уменьшение времени измерения

Она достигается тем, что в устройство для измерения электропроводности резисторов по четырехзажимной. схеме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, введены нульорган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения, второй источник напряжения, причем первый токовый зажрш измеряемого объекта соединен с одним из выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соеди0нен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нульорган, параллельно которому включен управляемый резистивный делитель на5пряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом измеряемого объекта.

0

На чертеже представлена схема измерителя электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме.

Измеритель содержит источник-за5датчик 1 измерительного напряжения с напряжением U, усилитель 2 с полюсами 2А (первый полгос входа), 2В (второй полюс входа), 20 (первый полюс выхода), 2Д (второй полюс выхода) и выходным током 1, четырех0зажимный резистор 3 с потенциальными и токовыми выводами (П,П2.и Т , Т) и измеряемой проводимостью GX Могсм, (1) где мантисса числового значения результата измерения G, 10 CM - масштабный множитель, а Рстепень последнего, нуль-орган 4 управляемый кодом Р масштабного множителя (1) делитель тока 5, параллельный (или звездообразный) резисторный делитель б напряжения с каналом управления кодом fl и полюсами 5А (главный полюс входа) ,, 5В (общий полюс для входа и выхода), 5С(главный полюс выхода и проводимостей плеч: - между полюсом входа и полюсом выхода (5А и 5с), . ёГс-(1-)С1 - между полюсом выхода и полюсом входа и полюсом,общим для входа и выхода (5С и 5в), G(jy) - между полюсом общим для входа и выхода и полюсомвхода (5В и 5А) , второй источник 7 напряжения с напря жением и , равным или кратным напряжению источника-задатчика 1. Работа устройства происходит следующим образом. После подключения к нему четырез зажимного резистора 3 с измеряемой проводимостью G и включения источни ка 1 питания с выходным напряжением и в контуре выход источника 1 питания - усилитель 2 - четырехзажимный резистор 3 возникает ток Т. При это на резисторе 3 с измеряемой проводи мостью G 5 вследствие действия тока возникает падение напряжения -f, причеми - ли() - Ч- 0. (2 При этом усилитель 2 работает таким образом, чтобы величина ди между первым и вторым полюсами его входа .стремилась к нулю, т.е. , В по.следнем случае при выполнении вышеупомянутого условия f GX откуда Управляемый кодом Р масштабного множителя (1) делитель тока 5 вместе .с нуль-органом 4 моделируют совокупность значений порядка Р измеряемой величины, т.е. однозначно определяет диапазон измерения резисторов с неизвестными проводимостями. При этом ток I после прохождения узловой проводимости GU, делителя тока 5 преврсцдается в ток Т и из выражения для определения шунтирующего множителя КШ(Р), зависящего от Р: KJS I получим зависимость т Т/С. Мантиссадл числового значения результата измерения из выражения для определения неизвестной проводимости (1) G , моделируется параллельным (или звездообразным) резисторным делителем 6 напряжения. Ввод информации об измеряемой величине в делитель осуществляется по каналу управления кодом /«, имеющему несколько независимых параллельных входов. Причем, количество входов канала (разрядность мантиссы) управления делителем напряжения определяет, по существу, точность моделирования и нахождения результата измерения проводимости G, . Представленная на чертеже схема делителя б напряжения является обобщенной схемой замещения универсальных звездообразных цифроаналоговых преобразователей (Ч-цдп), полученной в результате сверток схем вышеупомянутых цифроаналоговых преобразователей от младших к старшим разрядным резисторным сеткам. Управление делителем 6 напряжения осуществляется в плече t(G между главным полюсом входа и главным полюсом выхода, т.е. путем изменения основного обобщенного коэффициента преобразования -ЦАП 0,Х...Х„. В момент установа нуль-органа 4 в положение равновесия, т.е. равенства двух встречнонаправленных токов получаетI Г GU. (7) Из (6) и 7) находим выражение для тока I: I JUGU /С . (8) После подстановки выражения (8) в выражение (4) и соответствующих преобразований, получаем уравнение шкалы для определения электропроводимости резисторов, включаемых по четырехзажимной схеме: (5, GX ( -. KUi ) и - fir -ft, {CM, ,аь - /KUI где .0,Х,. . . мантисса числового значения результата измерения G, согласно (1), А G aKy.yG/Кщ масштабный множитель. Таким образом, предлагаемое устройство исключает необходимось увеличения количества усилителей, необходимых для полной компенсации сопротивлений токовых и потенциальных выводов резистора с измеряемым сопротивлением (проводимостью), реализовано без образцовой меры сопротивления (проводимости) , что значительно удорожало известные устройства, работает в режиме заданного напряжения, что повышает точность измерения неизвестных проводимостей.

Формула изобретения

Устройство для измерения электропроводности резисторов по четырехзажимной схиме, содержащее усилитель, первый вход которого соединен с первым потенциальным зажимом измеряемого объекта, между вторым входом которого и вторым потенциальным зажимом измеряемого объекта, включен первый источник напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения времени измерения, в него ведены нуль-орган, управляемый делитель тока, управляемый резистивный делитель напряжения.

второй источник напряжения, причем первый токовый зажим измеряемого объекта соединен с одним из выходов усилителя, второй токовый зажим измеряемого объекта соединен с первым выводом управляемого делителя тока, второй выход которого соединен с другим выходом усилителя, между третьим и первым выходами управляемого делителя тока включен нуль-орган, параллельно которому включен управляекый

резистивный делитель напряжения, один из выходов которого соединен с первым выходом второго источника напряжения, второй выход которого соединен со вторым токовым зажимом измеряемого объекта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 265274, кл.С 01 R 19/10, 20,06.68 (прототип).

t

(P