Устройство для измерения активного сопротивления Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве аналого-цифрового преобразователя нри построении информационно-измерительных систем, отстем автоматического контроля, где для измерения, контроля параметров физических величин используются датчики активного сопротивления, а также для измерения сопротивления резисторов при их производстве и использовании в радиоэлектронном оборудовании.

Известно устройство для измерения активного гапротивления л содержащее измерительный преобразователь активного сопротивления резистора ВС-цепн в интервал времени, соединенньш с ним преобразователь интервала времени в число-импульсньш код 1 .

Одаако известное устройство обладает недостаточно высокой точностью измерения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для из мерения активного сопротивления резистора RC-цепи, содержащее измерительньш преобразователь активного сопротивления резистора RC-цени в интервал времени, выход которого

через последовательно соединенные блок преобразования интервала времени в число-импульсный код и счетчик импульсов соединен с цифровым регистратором, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами преобразователей 5.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает высокой точности измерения из-за погрепшости, возникающей за счет влияния паразитных активных сопротивлений, включенных последовательно с измеряемым сопротивлением (например, активное сопротивление соединенной лннии, источника питания, ключа), а также за счет нестабиль ности времязадающей емкости RC-цепи.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения активного сопротивления, содержащее измерительньш преобразователь активного сопротивления в интервал времени, выход которого соединен с входом преобразователя интервала времени в число-импульсный код, счетчик импульсов, цифровой регистратор, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом измерительного преобразователя активного сопротивления в интервал времени, введены два ключа, ревер сивный счетчик импульсов, блок деления, причем второй выход измерительного преобразог вателя активного сопротивления в интервал времени соединен со вторым входом преобразователя интервала времени в число-импульсны код, выход которого соединен через ключи соответственно с входами счетчика импульсов и реверсивного счетчика импульсов, выходы KOTOpbix соед}тены со входами блока деления, выход которого соединен со входом циф ровогс регистратора, выходы блока управлеНИН соединены с управляющими входами , реверсивного счетчика импульсов и блока двления.. Измерительный преобразователь активного сопротивления в интервал времени целесообразно вьшолнять из источника питания, включенного в даагональ питания моста первое плечо которого образовано первым резистором второе плечо - последовательно соединенными вторым и третьим резисторами, третье плечо конденсатором, параллельно которому включены первый ключ и последовательно соединенные образцовый резистор и второй ключ, четвертое плечо - измеряемым резистором, параллельно которому включен третий ключ, и четвертым ключом, первого блока сравнения включенного в измерительную длагональ моста второго блока сравнения, одан вход которого подключен к вершине моста, образованной вьшодами измеряемого резистора и конденсатора, второй вход - к общим вьтодам второго и третьего резисторов, выходы блоков сравнения соединены с выходами измерительного преобразователя активного сопротивления в интервал времени, управляющие входа которого соединены с управляющими входами ключей. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит измерительньш преобразователь 1 активного сопротивления в инте вал времени, содержащий четвертьш ключ 2, измеряемый резистор 3, конденсатор 4, трети и второй ключи 5 и 6 образцовый резистор первый ключ 8, резисторы 9-11, первьш 12 и второй 13 блоки сравнения, источник 14 питания, вершины 15 и 16 измерительной диагонали моста, счетчик 17 импульсов, ключи 18 и 19, реверошный счетчик 20 импульсов, блок 21 деления, цифровой регистратор 22, блок 23 управле1шя, преобразователь 24 инте вала времени в число-импульсный код. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии все;, ключи устройства разомкнуты. Чтобы провести один цикл измерения, по сигналу с блока 23 управления замыкаются ключи 2 и 18. Экспоненциально изменяющееся напряжение с верщины 15 моста поступает на один вход блоков 12 и 13, на другой вход этих блоков подаются фиксированные значения напряжений с верпшны 16 моста и с общих выводов второго и третьего резисторов 10 и 11 по моментам равенства напряжений на входах формируется интервал времени, из которого известным образом в преобразователе 24 интервала времени в числоимпульсный код формируется первая серия измерительных импульсов. Сигнал в число-импульсном коде с преобразователя 24 выхода поступает через ключ 18 в реверсивный счетчик 20 импульсов, где и запоминается. По окончании формирования первой серии измерительных импульсов по команде с блока 23 управления ключ 2 размыкается, а ключ 6 замыкается. Времязадающий конденсатор 4 полностью разряжается. После зтого по команде с блока 23 управления реверсивный счетчик 20 .импульсов переводится в режим вычитания, замыкается ключ 5, замыкается ключ 2. Описанным образом формируется вторая серия измерительных импульсов, которая поступает в реверсивный счетчик 20 импульсов, включенный в режим вычитания. По окончании формирования второй серии измерительных импульсов, ключи 2 и 18 размыкаются, ключи 8 и 19 замыкаются по команде с блока 23 управления. Формируется третья серия измерительных импульсов, которая поступает через ключ 19 в счетчик 17 импульсов, где и запоминается. По окончании формирования третьей серии измерительных импульсов по команде с блока 23 управления включается блок 21 деления. На входы которого поступают сигналы в число-импульсном коде с реверсивного счетчика 20 импульсов и счетчика 17 импульсов. По окончании деления заканчивается один щисл измерения, и на цифровом табло регистратора 22 высвечивается результат измерения в единицах измеряемого сопротивления. Таким образом, благодаря применению дополнительных ключей и блоков результат из- мерения активного сопротивления не зависит от активного сопротивления соединительной линии, нестабильности времязадающей емкости измерительной цепи, внутреннего сопротивления источника питания, следовательно, точность измерения повышается. Ф о р м уда изобретения L Устройство для измерения активного сопротивления, содержащее измерительный преобр азователь активного сопротивления в интервал времени, выход которого соединен с входом преобразователя интервала времени в числоимпульсный код, счетчик импульсов, цифровой регистратор, блок управления, выход которого соединен с управляющим входом измерительного преобразователя активного сопротивления в интервал времени, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения, введены два ключа, реверсивный счетчик импульсов, блок деления, причем второй выход измерительного преобразователя активного сопротивления в интервал времени соединен со вторым входом преобразователя интервала времени в число-импульсный код, выход которого соединен через ключи соответственно с входами счетчика импульсов и реверсивного счетчика импульсов, выходы которых соединены со входами блока деления, выход которого соединен со входом цифрового регистратора, выход блока управления соединен с управляющими входами ключей, реверсивного счетчика импульсов и блока деления. 2. Устройство по п. 1, о. т л и ч а ю щ е е с я тем, что измерительный преобразовател активного сопротивления в интервал времени содержит источник питания, включенный в диагональ пита:ния моста, первое плечо которого образовано первым резистором, второе плечо - последовательно соединенными вторым и третьим резисторами, третье плечо - конденсатором, параллельно которому включены первый кпуя и последовательно соединенные образцовый резистор и второй ключ, четвертое плечо - измеряемым резистором, параллельно которому включен третий ключ, и четвертым ключом, первый блок сравнения, включенный в измерительную диагональ моста, второй блок сравнения, один вход которого подключен к вершине моста, образова1шой вьшодами измеряемого резнстора и конденсатора, второй вход - к общим вьшодам второго и третьего резисторов, выходы блоков сравнения соединены с выходами измерительного преобразователя активного сопротивления в интервал времени, управляющие входы которого соединены с управляющими входами ключей. Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе 1. Приборы и системы управления, 1969, № 1, с.41-43.- 2.Мирский Г. Я. Радиозлектронные измерения. М., Энергия, 1975 с. 499-505.