Осчетная декада магазина сопротивлений Советский патент 1982 года по МПК H01C10/46 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к цифро-аналоговым устройствам моделирования требуемого значения сопротивления.

Известнымагазины сопротивлений, отсчетные декады которых с целью уменьшения влияния паразитной ЭДС переключателя и его переходного сопротивления построены так, что параллельно опорному (неизменному) сопротивлению через переключатель включен набор резисторов 1.

Однако такая отсчетная декада магазина сопротивления не может быть использована в схемах цифро-аналоговых преобразователей с экономическим двоичным или двоично-десятичным кодом.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является магазин сопротивлений, отсчетные дека.вд которого построены по схеме, состоящей из группы последовательно соединенных опорных резисторов,каждый из которых зашунтирован двухпозиционным ключом Г.2.

Переход 1ое сопротивление контактов ключа в таких схемах включено последовательно с сопротивлением ступеней декади, а паразитная ЭДС контактов включена последовательно с источником напряжения, приложенного к декаде, что снижает точность дискретности отсчета магазина сопротивлений в целом.

Попытки уменьшения влияния паразитной ЭДС и переходного сопротивления контактов путем изменения конструкции контактов и ключей в целом

10 приведет, как правило, к усложнению конструкции последних и технологии их изготовления.

Цель изобретения - повышение точности дискретности отсчета путем

15 исключения влияния паразитных параметров ключа.

Поставленная цель достигается тем, что в отсчетной декаде магазина сопротивлений, содержащей группу после20довательно соединенных опорных резисторов, каждый из которых зашунтирован друхпозиционным ключом, последовательно с ним введен дополнительный резистор, сопротивление которо- .

25 го не менее чем в десять раз больше опорногр резистора, при этом разность сопротивлений опорного резистора и опорного резистора, зашунтированного добавочным резистором, равна дискрет

30 ности отсчета. На чертеже приведена принципиаль ная схема отсчетной декады сопроти лений. Отсчетная декада магазина сопррти лений содержит резисторы 1-6, двух позиционные ключи 7-11, добавочные резисторы 12-15, зажимы 16 и 17 от счетной декады, участки .18 - 19, 19 - 20, 20- 21, 21 - 17 опорного сопротивления. Отсчетная декада ра тает следующим образом. Для упрощения рассматривается пл чо моста с одной отсчетной декадой магазина. При замкнутом i-ом ключе резуль тирующие опорные сопротивления ,будет определяться из выражения f R - -1 -1 i R.+ R;. Изменение опорного сопротивления в этом случае определяется как: R . R R лР - Р rL.1 - N М R;.-t-Rj R R Изменение сопротивления декады равн , , и AR Величина паразитной ЭДС,действующей на зажимах 16 и 17 с учетом R , определяется из выражения Е-, о( t/1 V R;- / / где i - число замкнутых ключей; l-j паразитная ЭДС i-ro ключа. Вариация сопротивления декады AR магазинава счет вариации переходного сопротивления контактов дг при условии R RY будет определять ся выражением (4) . I . . t тз - RI ( ) RV RI R +R;-- r. R Ц I дг,- (Й-) , i--, 1 ДГ:|- вариация переходного сопротивления i-ro включенного ключа Как видно из приведенных выше выражений, предлагаемое техническое решение значительно снижает требова ния к переходному сопротивлению кон такта ключа и его -паразитной ЭДС. Пример. Пусть общее сопротивление отсчетной декады магазина противлений между зажимами 16 и 17 составляет 10 Ом. Для реализации дискретности отсчета, например +0,0 необходимо сопротивление отсчетной декады магазина сопротивлений изменить на +100 Ом, для отсчета +0,02% - на ±200 Ом и т.д. Сопротивление основного резистора 1 отсчетной декады сопротивлений выбирают равным R-( 10®-(Ri|+Rj + + . Резистор 2 предназначен Для реализации знака отсчета. Для -получения отсчета со знаком + ключ 7 разомкнут и наоборот. Исходное состояние ключей 7-11 соответствует отсчету + с максимальным отклонением от общего сопротивления декады. Значения сопротивлений 3 и 4 составляет 60 ком, 5 и 6 - 10 кОМу соответственно 12 и 13 - 4,5 МОм и 8,1 МОм, 14 и 15 - 900 и-430 кОм. При размыкании ключа 8 сопротивление участка 18-19 увеличивается на величину . %. - R7 которое при выбранных значениях сопротивлений 3 и 12 будет составлять 100 Ом, что соответствует отсчету 0,01% ,(код 1). При размыкании ключа 9 сопротивление участка 19-20 изменится на 200 Ом, что соответствует отсчету 0,02% (код 2) и далее на 400 и ЙОО Ом, что соответствует отсчету 0,04 и 0,08% (код 4 и 8) . Таким образом, комбинируя положением ключей 8 получим изменение сопротивле 1ия плеча моста в пределах 0,01-0,% с дискретностью 0,01%. Аналогичным образом строятся и все остальные отсчетные декады магазина сопротивления. Использование предлагаемого технического решения позволяет обеспечить разрешающую способность до 0,0001% при использовании выпускаемых магнитоуправляемых контактов КЭМ-2. Формула изобретения Отсчетная.декада магазина сопротивлений, содержащая группу последовательно соединенных опорных резисторов, каждый из которых зашунтирован двухпозиционным ключом, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности дискретности отсчета путем исключения влияния паразитных параметров ключа, последовательно с ним введен дополнительный резистор, сопротивление которого не менее чем в десять раз больше опорного резистора, при этом разность сопротивлений опорного резистора и опорного резистора,/ зашунтированного добавочным резистором, равна дискрет-, ностй отсчета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t 1.Кротона В.,И. Потенциометры. ВНИИМ. Л., 1940. , 2.Малиновский В.Н. Цифровые изме рительные мосты М., Энергия,1976, с. 83-86.