Устройство для измерения сопротивления

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОВГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«»752189 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 160778 (23) 2641940/18-21 (5()М. КЛ.8 с присоединением заявки №

G 01 R 27/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300780. Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 821. 317. . 733(088. 8) Дата опубликоваиия описания 300780 (72) Авторы изобретения

Г.В. Фабричнев и A.Н. Шаманский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения больших сопротивлений, например сопротивления изоляции печатных плат. 5

Известен цифровой термометр, содержащий электрометрический усилитель с параллельно подключенным ключом и накопительным конденсатором, дискриминатор напряжения, переключа- 10 тель, триггер управления, кварцевый генератор, счетчик импульсов и преобразователь "число импульсов-напряжение", включенный в цепь обратной связи последовательно с накопитель- 15 ным конденсатором (11 .

Недостатком этого устройства является влияние сопротивления изоляции ключа на погрешность измеренияе 20

Известно устройство для измерения сопротивления, содержащее генератор пилообраз ного напряжения, выполненный на операционном интегрирующем усилителе, нуль-орган, форми- 25 рователь импульсов, управляющий переключателем, источник постоянного напряжения, мост сопротивлений, одним из плеч которого является измеряемый резистор (2).. 30

Особенностью этого устройства является то, что входной резистор операционного интегрирующего усилителя и резистор в цепи обратной связи, подсоединенный параллельно интегрирующему конденсатору, включены в смежные плечи моста со схемой подключения измеряемого резистора в двух других плечах. При этом резистор в цепи обратной связи операционного усилителя подсоединен через переключатель к общей шине.

Этим достигается уменьшение требований к точности источника постоянного напряжения, включенного в одну из диагоналей описанного моста.

Недостатки известного устройства заключаются в том, что, поскольку образцовое и измеряемое сопротивления образуют делитель, величина напряжения на измеряемом сопротивлении зависит от его значения, а это приводит к погрешности, обусловленной изменяющимся напряжением на измеряемом сопротивлении изоляции, величина которого, как известно, зависит ет напряжения на нем. Кроме того, недостатками его являются низкое быстродействие, обусловленное тем, что в цепь разряда конденса752189

40

65 гора включен резистор, минимальная величина которого ограничена как чувствительностью мостовой схемы, так и догустимой мощностью рассеива ния на резисторах моста, а также сложность схемной реализации нульоргана и интегратора ввиду того, что нуль-орган должен иметь большое вхоцное сопротивление, большую величину допустимого синфазного и дифференциального сигнала, около 100 В, а интегрирующий усилитель — большой динамический диапазон выходного напряжения, равный напряжению на измеряемом сопротивлении.

Цель изобретения — повышение точности измерения и быстродействия.

Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения сопротивления, содержащее источник напряжения .постоянного тока, интегрирующий усилитель, к выходу которого подключены последовательно соединенные нуль-орган и формирователь измерительного импульса, ко второму входу которого подсоединен блок запуска, и два последовательно соединенных и противофазно-управляемых с выходов формирователя ключа, причем выход второго ключа, один из полюсов источника напряжения и второй вход интегрирующего усилителя подсоединены к общей шине, введены источник опорного напряжения и третий ключ, причем источник опорного напряжения подсоединен ко второму входу нуль-органа, а третий ключ подсоединен между общей точкой упомянутых ключей и измерительным входом интегрирующего усилителя, его управляющий вход соединен с управляющим входом первого ключа, а второй полюс источника напряжения и.измерительный вход интегрирующего усилителя соединены со входами устройства.

На чеРтеже представлена структурная схема устройства.

Она содержит источник 1 напряжения постоянного тока, измеряемое сопротивление 2, операционный интегрирующий усилитель 3 с конденсатором 4, электронный переключатель, состоящий из электронных ключей 5,6,7, источник 8 опорного напряжения, нуль-орган

9, блок 10 запуска, формирователь 11 измерительного импульса.

Работа предлагаемого устройства основана на преобразовании тока, протекающего через измеряемое сопротивление 2 в пропорциональный интервал времени.

В исходном состоянии ключи 5, 7 замкнуты, ключ 6 разомкнут. Напряжение на выходе усилителя 3 равно нулю. При поступлении управляющего сигнала с блока 10 запуска формирователь 11 изменяет свое состояние, при этом ключи 5,7 размыкаются, а ключ 6 замыкается. Линейно нарастающее напряжение на выходе усилителя 3 сравнивается нуль-органом 9 с напряжением источника опорногс напряжения 8 и при их равенстве формирователь 11 и ключи 5,6,7 возвращаются в свое первоначальное состояние, конденсатор 4 разряжается через замкнутые ключи 5,7, а на выходе формирователя 11 заканчивается формирование измерительного импульса.

В режиме измерения общая точка разомкнутых ключей 5,7 через замкнутый ключ 6 подключается к общей шине.

Благодаря этому сопротивление изоляции разомкнутого ключа 5 подключается параллельно входу интегратора, а сопротивление изоляции ключа 7 параллельно выходу усилителя З,и они не шунтируют конденсатор 4. Влияние сопротивления R> разомкнутого ключа

5 на погрешность измерения Ь опредяется выражением

Я л р

KCRp где К вЂ” коэффициент передачи усилителя;

С вЂ” величина емкости интегратора; — время интегрирования.

Полагая К=10, С=10 $g Rð = Rö

10 Ом, t = 0,2 с, получим

3 = 0,002%.

Таким образом, устройство позволяет увеличить точность измерения за счет постоянства напряжения на измеряемом сопротивлении, снижения погрешностей интегрирующего усилителя и нуль-органа, уменьшения погрешностей, обусловленных сопротивлением изоляции ключей, а также увеличить быстродействие за счет уменьшения времени разряда конденсатора интегрирующего усилителя.

Формула изобретения .

Устройство для измерения сопротивления, содержащее источник напряжения постоянного тока, интегрирующий усилитель, к выходу которого подключены последовательно соединенные нуль-орган и формирователь измерительного импульса, ко второму входу которого подсоединен блок запуска, и два последовательно соединенных и противофазно управляемых с выходов формирователя ключа, причем выход второго ключа, один из полюсов источника напряжения и второй вход интегрирующего усилителя подсоединены к общей шине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, введены источник опорного напряжения и третий ключф причем источник опорного напряжения подсоединен ко второму входу нуль-органа, а третий ключ подсоединен между общей точкой

752189

Составитель В. ДУбков

Редактор С. Тимохина Техред М.Кузьма Корректор Е Папп

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4735/2

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 упомянутых ключей и измерительным входом интегрирующего усилителя,его управляющий вход соединен с управляющим входом первого ключа, а второй полюс источника напряжения и измерительный вход интегрирующего усилителя соединены со входами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 448400, кл. 6 01 R 27/02, 30.12.71.

2. Авторское свидетельство СССР

9 374553, кл. G 01 R 27/08, 20.03.73.