Устройство для измерения сопротивлений

374553

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскив

Соцналистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.VII.1971 (№ 1684957/18;10) с присоединением заявки №

Прио,ритет

Опубликовано 20.lll.1973. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 28.IV.1973

М. Кл. б Olr 27/08

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.733(088.8) Автор изобретения

С. М. Персии

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИИ

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в измерительных преобразователях для бесконтактного измерения приращений сопротивления.

Известны устройства для измерения сопротивления, содержащие генератор пилообразного напряжения, выполненный на операциог-ном интегрирующем усилителе, нуль-орган, формирователь импульсов, управляющий переключателем, и источник постоянного напряжения.

Цель изобретения — повысить точность измерения сопротивления. то достигается тем, что входной, резистор операционного интегрирующего усилителя и резистор .в цепи его обратной связ и, соединенный параллельно с,интегрирующим конденсатором, включены в смежные плечи моста со схемой подключения измеряемого сопротивления в двух других плечах. При этом резистор цепи обратной связи операционного усилителя:под соединен через, переключатель к земляной шине.

Для повышения точности измерения сопротивлений высокоомных потенциомет рических датчиков измеряемое сопротивление шунтировано низкоомным резистором.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Оно содержит генератор пилообразного напряжения, выполненный на операционном ичтегрирующем усилителе 1, нуль-орган 2, формирователь 3 импульсов, выполненный в виде спу1сковой схемы, переключатель 4 на транзисторах 5 и б, схему подключения измеряемого сопротивления, образованную резистором 7 и коммутатором 8, источник 9 постоянного напряжения.

10 Усилитель 1 содержит в цепи обратной связи интегрирующий конденсатор 10 и резистор

11, подсоединенный через переключатель 4 к земляной шине. На входе усилителя 1 включен резистор 12, образующий с резисторами

11 и 7 и измеряемым сопротивлением 18 мостовую схему, к одной из диагоналей которой подключен источник 9.

Нуль-орган 2 состоит из предварительного

20 усилителя 14 и схемы 15 сравнения. Резистор

l6 служит для уменьшения начального уровня генератора пилообразного напряжения, а п ри использовании входного усилителя 17— для уменьшения начального уровня его вход25 ного сигнала.

Конденсатор 18, включенный -параллельно резистору 1б, повышает .помехоустойчивость устройства. На выходе устройства установлен преобразователь 19 временного интервала в

30 цифровой код.

374553

77

Редактор Л. Народная Составитель Т. Афонина Корректор Т. Журавлева

Заказ 1136/17 Изд. № 347 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Возможны видоизменения описанной схемы.

В частности, может отсутствовать резистор 16 (на чертеже показано:пунктирной линией 20) и тогда .измерительная часть схемы образуется .резисторами 7, 18, 12, 11. Резистор 12 может шунтироваться вспомогательным резистором (на чертеже не показан), подключаемым с помощью;коммутатора 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В исходном состоянии транзистор 5 переключателя 4 открыт, а транзистор

6 закрыт и конденсатор 10 шунтируется .резистором 11. При,поступлении на вход 21 формирователя 8 им пульса запуска схема опрокидывается и осуществляет переключение транзисторов 5 и 6. Резистор 11 подсоединяется к земляной шине и начинается процесс интегрирования. При этом на выходе операционного интегрирующего усилителя появляется линейно меняющееся напряжение.

Когда напряжение .на обеих входах нульоргана 2 сравняется по абсолютной величине, на выходе схемы 15 сравнения появляется сигнал, возвращающий формирователь 8 в исходное состояние. При этом происходит обратное переключение транзисторов 5 и б и операционный интегрирующий усилитель 1 также приводится в исходное состояние. Преобразователь 19 преобразует полученный временной интервал в цифровой код.

Устройство пригодно для измерения сопротивлений потенциометричеоких датчиков. При этом высокоомный датчик .с помощью коммутатора 8 подключается параллельно низкоомному резистору, что обеспечивает линейность схемы и резко уменьшает неточности номинала, нестабильность, сопротивления датчика, влияние линий связи.

Потенциал точки 22 генератора пилообразного напряжения автоматически поддерживается в предложенном устройстве близким к нулю. Благодаря этому используется один общий источник 9 напряжения для питания измерительной части и интегрирования в генераторе пилообразного напряжения, причем резистор 12 выполняет функцию одного из плеч моста. В связи с этим к точности питающего напряжения жесвких требований не

10 предъявляется.

К роме того, поскольку закрытый транзистор шунтируется открытым, погрешность, вносимая переключателем 4, может быть меньше

1 мв, Исключаются нелинейные параметриче15 ские или ключевые элементы отсечки и связанная с ними нестабильность нулевого уровня генератора пилообразного напряжения, исключается нелинейность «пилы» из-за конечности обратных сопротивлений этих элемен20 т Ов.

Предмет изобретения

Устройство для измерения сопротивлений, содержащее генератор пилообразного напря25 жения, выполненный на операционном интегрирующем усилителе,,нуль-орган, формирователь импульсов, управляющий переключателем, и источник постоянного напряжения, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точ30 ности измерений, входной резистор операционного интегрирующего усилителя и резистор в цепи его обратной связи, соединенный параллельно с интегрирующим конденсатором, включены в смежные плечи моста со схемо и

35 подключения измеряемого сопротивления в двух других плечах, при этом резистор цепи обратной связи операционного усилителя подсоединен через переключатель к земляной шине.