Способ измерения электрического сопротивления или проводимости

 

Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и предназначено для измерения параметров электрических цепей в измерительных преобразователях сопротивление - код. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается путем параллельного (последовательного) включения с измеряемой проводимостью (сопротивлением ) образцовой величины, обладающей отрицательным эквивалентным сопротивлением . При сравнении с измеряемым сопротивлением или проводимостью ее доводят до значения измеряемой величины, определяя это по смене полярности тока или напряжения, отличного от нуля, в момент компенсации, 7 ил„

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ю

И=СПУБЛИН (д )э С 01,R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4421699/21 (22) 05.05.88 (46) 23.04.91. Бюл, У 15 (75) А.Л.Белоусов (53) 621. 317 (088. 8) (56) Электрические измерения: Учебное пособие для вузов./Под ред.

В.Н.Малиновского — М.: Энергоатомиздат, 1985, с, 43-44. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИ ЕСКОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЛИ ПРОВОДИМОСТИ (57) Изобретение относится к электрорадиоизмерениям и предназначено для измерения параметров электрических

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может найти применение, в частности в приборах для измерения параметров электрических цепей, в измерительных преобразователях типа сопротивление код, проводимость — код.

Цель изобретения — повышение точности измерения сопротивлений.

На фиг. 1 и 2 приведены схемы соединения измеряемой проводимости (сопротивления) с отрицательной компенсирующей проводимостью (сопротивлением) на фиг, 3 и 4 — измерительные схемы, предназначенные для измерения проводимости (сопротивления); на фиг. 5 — графики, иллюстрирующие процесс измерения проводимости (сопротивления); на фиг, 6 и 7 — схемы устройств, осуществляющих цифровое измерение проводимости (сопротивления).

Результирующая проводимость цепи, состоящей (фиг. 1) из измеряемой

„,80„„1644045 A 1

2 цепей в измерительных преобразователях сопротивление — код. Цель изобретения - повышение точности измерений — достигается путем параллельного (последовательного) включения с измеряемой проводимостью (сопротивлением) образцовой величины, обладающей отрицательным эквивалентным сопротивлением. При сравнении с измеряемым, сопротивлением или проводимостью ее доводят до значения измеряемой величины, определяя это по смене полярности тока или напряжения, отличного от нуля, в момент компенсации. 7 ил. (C„) 1 и компенсирующих (С 2 проводимостей, определяется как.

Результирующее сопротивление цепи, состоящей из измеряемого (R ) 3 и ком- пенсирующего (К„) 4 сопротивлений on- p ределяется как 4, ь

В =Rg-Rg.

Компенсирующие элементы 2 и 4 должны быть регулируемыми.

Ql

Устройство для измерения проводимостей (фиг. 3) включает источник

5 тока, измеряемую проводимость (Сб) 6, компенсирующую проводимость (G7) 7 и вольметр 8. Все перечисленные элементы соединены параллельно.

Устройство для измерения сопротивлений (фиг. 4) включает источник 9 напряжения, измеряемое сопротивление (Кю) 10, компенсирующее сопротивление (Ru) 11, амперметр 12, причем все

4 лить момент равенства !У4 1 =17з11 и таким образом произвести цифровое измерение проводимости 18 (7щ ).

Устройство по схеме на фиг, 8 содержит источник 19 ЗДС, УЦАП 20, GY

21, базовый резистор (Rqy) 22, амперметр 23 и внешнее измеряемое сопротивление 24, УЦАП может быть выполнен на базе резистивной матрицы 25

R-2R и суммирующего токи ОУ 26.

Эквивалентное сопротивление со стороны элементов, обведенных пунктиром, является кодоэависимым и отрицательным: перечисленные элементы соединены в замкнутую последовательную цепь.

Устройства работают следующим образом.

При изменении значений компенсирующих проводимостей 7 или еопротив» ления 11 добиваются изменения поляр ности напряжения или направления тока, которые фиксируются соответственно вольтметром 8 или амперметром

12. В момент компенсации

Графики зависимостей выходного иа5 пряжения от компенсирующей проводимости и выходного тока от компенсирующего сопротивления приведены на фиг. 5а,б.

Значения Uy y (фиг, 5а) и Igpg (фиг. 5б) соответствуют нулевым значениям компенсирующих проводимостей (сопротивлений).

Как видно из графиков фиг. 5, в

МоМрНТ равновесия, (когда С6=10-1 и

Rg =Ь111, напряжение и ток резко возрастают, а затем меняют знак. Зто позволяет использовать индикаторы 8 и 12 невысокой чувствительности.

Устройство, показанное на фиг. 6, состоит из источника 13 зцс Е11 с зо внутренним сопротивлением r универсального цифроаналогового преобразователя (УЦАП) .14 с аналоговыми входом и выходом по напряжению, операционного усилителя (ОУ) 15, точного резистора 16, вольтметра (индикатора полярности) 17, измеряемой проводимости 18, Пунктиром выделены элементы,, образующие эквивалентную отрицательную проводимость, управляемую кодом.

Для стандартного УЦАП, работающего с Н-разрядным прямым параллельным кодом, можно записать и

1 э11 - 1ь а; 2, i-1 гДе 71 р — пРовоДимости РезистоРа 16;

al6 ljOl li - реврнднне дн@рв1 входного двоичного кода.

Последовательно увеличивая значения кода, по изменению полярности напряжения на вольтметре 17 можно опреде" С„ = С11 и )RÄ) -)R11 l.

К,ц = -Rqg.

Амперметр 23 служит для индикации направления тока. Цифровое измерение можно осуществить либо методом развертывающего преобразования, либо методом поразрядного уравновешивания: путем смены кодов определяют момент, когда ) Riel =1 экь). Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности, упрощении и улучшении технологичности устройств для измерения сопротивления или проводимости.

Формула изобретения

Способ измерения электрического сопротивления или проводимости двухполюсника, основанный на сравнении измеряемой величины с однородной с ней по физической сущности образцовой величиной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, образцовую величину, обладающую отрицательным эквивалентным сопротивлением, сравнивают с.измеряемым сопротивлением или проводимостью, изменяют абсолютное значение образцового сопротивления или проводимости до значения измеряемой величины, причем, определяют это по смене полярности. тока нли напряжения, отличного от куля, в момент компенсации в.,цепи, состоящей as последовательно или параллельно соединенных сопротивления двухполюсника и образцового эквивалентного сопротивления.

1644045

Фых

1 д

I !

I

I 8srX

Я г. б

Составитель П.Тарасенко

Редактор R.Папп Техред Л.Олийнык Корректор Л. Бескид

Заказ 1237 Тираж 419 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат,"Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101