Цифровой омметр Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может найти применение при измерении больших сопротивлений. Известен измеритель высокоомных сопротивлений, содержащий регулируе.мый источник напряжения, делитель напряжения, операционный усилитель, вольтметр, управляемую меру больших сопротивлений в виде .трехлучевой резисторной звезды, блок управления последней и нуль-орган, а измерительная цепь выполнена в виде последовательного соединения регулируемого источника напряжения, объекта измерения, нуль-органа с включенным параллельно его входу через вход управляемой меры большого сопротивления выходом операционного усилителя, в качестве обратной связи которого используется низкоомное плечо делителя напряжения, причем к выходу операционного усилителя подключен вольтметр, а к выходу нуль-органа подключен блок управления входным сопротивлением меры l. Недостатком данного устройства является его сложность и трудоемкость проведения измерений. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является -цифровой омметр, содержащий управляющий блок, соединенный с цифровым блоком, .нуль-органом и первым ключом, связанным с неинвертирующим входом усилите71я-интегратора, с конденсатором и через нуль-орган с выходом упомянутого усилителя-интегратора, а к последовательно соединенным образцовому резистору, выводы которого,через второй ключ соединены с управляющим блоком, и измеряемому сопротивлению, выводы которого через третий ключ, подсоединены к управляющему блоку, вход интегратора связан со вторым ключом, а неинвертирующий вход - через конденсатор с третьим ключом , Однако это устройство характеризуется недостаточной точностью измерения больших сопротивлений. Цель изобретения - повьш ение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в цифровой омметр, содержащий источник напряжения, эталонный резистор, переключатель, блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу переключателя/ запоминающий блок, индикатор, введены .амперметр, вольтметр, цифровой множительно-делительный блок, причем к первому зажиму источника напряжения подключены параллельно соединенные эталонный и измеряемый резистор, второй вывод эталонного резистора подключен к второму и третьему неподвижным контактам переключателя, второй вывод измеряемого резистора подключен к первому и четвертому неподвижным контактам переключателя, пятый подвижный контакт которого соединен с первыми входами вольтметра и амперметра, шестой подвижный контакт - со вторым входом вольтметра, выход которого через запоминающий блок и цифровой множитель:но-делительный блок соединен с индикатором, второй зажим источника. напряжения соединен со вто1млм входом амперметра, выход которого соединен со вторымвходом запоминшовдего блока, остальные выходы блока управления соединены соответственно с управлякндими входами амперметра, вольтметра, запоминающего блока, цифрового множительно-делительного блока и индикатора.

На чертеже представлена блок-схема цифрового омметра.

Цифровой омметр содержит измеряемый резистор 1 (И ), эталонный резистор 2 (RO) источник 3 напряжения, переключатель 4, вольтметр 5, запоминающий блок 6, цифровой множительно-делительный блок 7, индикатор (цифровой отсчетный блок) 8, амперметр 9, блок 10 управления.

Второй вход амперметра 9 соединен со вторым зажимом источника 3 напряжения, первый зажим которого подключен к соединенным параллельно измеряемому 1 и эталонному 2 резисторам, второй вывод измеряемого резистора 1 подключен к первому и четвертому неподвижным контактам переключателя 4, второй и третий неподвижные контакты которого связаны со вторым выводом эталонного резистора 2, пятый подвижный контакт переключателя 4 соединен с первым входом амперметра 9 и первым входом вольтметра 5, второй вход которого подключен к шестому подвижному контакту переключателя 4, информационные выходы вольтметра 5 и амперметра 9 связаны со входами запоминающего блока б, выход которого подключен . ко входу цифрового множительно-делительного блока 7, выход которого подключен ко входу индикатора (цифрового отсчетного блока) 8, выходы блока 10 управления подключены к управляющим входам переключателя 4, вольтметра 5, запоминающего блока 6, цифрового множительно-делительного блока 7, цифрового отсчетного бло-«а 8 и амперметра 9.

Цифровой омметр работает следующим образом.

В исходном состоянии переключатель 4 находится в положении, указанном на чертеже, поэтому параллельс но к измеряемому резистору 1 (R,) включены последовательно соединенные эталонный резистор 2 (R) и входное сопротивление Rg вольтметра 5. Эквивалентное сопротивление парал- лельно включенных сопротивлений равно

Вх R +R

(1)

вх

Амперметр 9 показывает при этом значение тока N К J , где К коэффициент передачи амперметра S. На измеряемом резисторе 1 имеет место падение напряжения U R Учитывая входное сопротивление RBX вольтметра 5, последний фиксирует отсчет I

Л ftV О -1 It tt4

М -к и - л . ЗУf ,-j

(Ro-R«.)R.-vR,.R.

ви

вх

где Kj - коэффициент передачи вольт0метра 5.

Отсчет N амперметра 9 и отсчет N 2 вольтметра 5 по сигналу блока 10 управления заносятся в запоминающий О блок б.

J Во втором этапе измерения блок ЦО управления переводит переключа|тель 4 в другое положение, вследствие чего параллельно к эталонному резистору 2 включаются последовательно соединенные измеряемый резистор 1 и входное Rgj сопротивление вольтметра 5. Эквивалентное сопротивление параллельно включенных резисторов 1 и 2 и R вх равно

, )

О)

2 R ц. D .D

О X ВХ

Амперметр 9 показывает значение тока N3

. На эталонном резистора 2 имеет место падение напряжетния,а в вольтметре 5 фиксируется отсчет

N .к„и-- 1:

(4)

а а R

Значение отсчетов N j. и И по сигналу из блока 10 управления заносятся в запоминающий блок б. Разделив выражение (2) на (4) с учетом значений N и N 2 получим

R .R Мз

«м

пропорциональность числа (Nj.. N-)

(N Мд) значению измеряемого резистора 1 при RO кратном Ю . Опера-ция (N2 N / (N N4.) выполняется в цифровом множительно-делительном блоке 7..

Таким образом, устройство позволяет измерять с высокой точностью большие сопротивления, поскольку в нем входное сопротивление R0x вольтметра 5, а также коэффициента передачи К и К амперметра 9 и вольтметра 5 не влияет на результат измерения .

Формула изобретения

Цифровой омметр, содержащий источник напряжения, эталонный резистор, переключатель, блок управления, первый выход которого подключен к управляющему входу переключателя, .запоминающий блок, индикатор, о тличающийся те.м, что, с целью повышения точности, в него введены амперметр, вольтметр, цифровой множительно-делительный блок, причем к первому зажиму источника напряжения подключены параллельно соединенные эталонный и измеряемый резисторы, второй вывод эталонного резистора подключен к второму и третьему неподвижным контактам переключателя, второй вывод измеряемого резистора подключен к первому и четвертому неподвижным контактам переключателя, пятый подвижный контакт которого соединен с первыиш входами вольтметра и амперметра , шестой подвижный контакт - со вторым входом вольтметра, вцход которого через

0 запоминающий блоки цифровой множительно-делительный блок соединен с индикатором, второй зажим источника напряжения соединен со вторым входом амперметра, выход которого

5 соединен со вторым входом запоминающего блока, остальные выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами амперметра, вольтметра, запоминающего блока,

0 цифрового множительно-делительного блока и индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР 1 415612, кл. G 01 R 27/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР М 586402, кл. G 01 R 27/00, 1975 (прототип).