CS219481B1 - Connection for digital tolerance metering of the resistance - Google Patents

Connection for digital tolerance metering of the resistance Download PDF

Info

Publication number
CS219481B1
CS219481B1 CS288980A CS288980A CS219481B1 CS 219481 B1 CS219481 B1 CS 219481B1 CS 288980 A CS288980 A CS 288980A CS 288980 A CS288980 A CS 288980A CS 219481 B1 CS219481 B1 CS 219481B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
output
input
digital
resistor
tolerance
Prior art date
Application number
CS288980A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Frantisek Snitil
Original Assignee
Frantisek Snitil
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Snitil filed Critical Frantisek Snitil
Priority to CS288980A priority Critical patent/CS219481B1/en
Publication of CS219481B1 publication Critical patent/CS219481B1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

Vynález se týká zapojení pro číslicové toleranční měření odporů s automatickým vyrovnáváním aktivního mostového zapojení.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to circuitry for digital tolerance measurement of resistors with automatic equalization of active bridge circuitry.

Dosud se pro toleranční měření odporů používalo různých měřicích metod. Velmi častou metodou je můstkové měření odporů, kde je buď ručně, nebo automaticky vyrovnáván odporový můstek, v jehož jedné větvi je zapojen měřený odpor. Tato metoda je sice velmi přesná, při automatickém vyrovnávání i dostatečně rychlá, ale její nevýhodou je, že hodnota odporu je vyjádřena absolutně a toleranci je nutno dodatečně vypočítat nebo výpočet řešit uvnitř přístroje vestavenou počítací logikou. Dodatečný výpočet je nepohodlný a může být snadno zdrojem chyb. Přístroje s vestavěnou počítací logikou jsou pro většinu tolerančních měření zbytečně složité a drahé. Proto se pro dílenská měření, vstupní a výstupní kontroly odporů používají především analogové toleranční ohmmetry s indikací ručkovým měřidl-em.So far, various measurement methods have been used for tolerance resistance measurements. A very common method is bridging measurement of resistors, where either a resistor bridge is connected manually or automatically, in which one measured resistance is connected. Although this method is very accurate, it is fast enough in automatic alignment, but its disadvantage is that the resistance value is expressed in absolute terms and the tolerance must be calculated or solved inside the instrument by a built-in counting logic. The additional calculation is inconvenient and can easily be a source of errors. Instruments with built-in counting logic are unnecessarily complex and expensive for most tolerance measurements. Therefore, for tolerance measurements, input and output resistance checks, analog tolerance ohmmeters with a pointer meter are used.

U těchto přístrojů vadí zejména malá rychlost a přesnost měření a většinou i nutnost kalibrace před měřením. Pro přesnější odečítání je nutno rozsah měřené tolerance rozdělit na několik podrozsahů, čímž je odečítání značně nepřehledné. Pro měření odporů lze též použít poloautomatický mostIn these devices, the low speed and accuracy of measurement and especially the necessity to calibrate before measurement interferes. For more accurate readings, it is necessary to divide the range of measured tolerance into several sub-ranges, which makes the reading very confusing. A semi-automatic bridge can also be used for resistance measurements

BM 539, Tento přístroj má postačující přesnost pro absolutní měření odporů, ale poměrně velkou chybu při tolerančním měření — asi 1 % při toleranci 10 %. Další nevýhodou je analogový výstup a z toho plynoucí nutnost připojení číslicového voltmetru pro přesnější odečítání, Největší nevýhodou. je .použití střídavého' napětí pro měření odporů, což např. při výstupní kontrole odporů odporuje normě.BM 539, This instrument has sufficient accuracy for absolute resistance measurement, but a fairly large error in tolerance measurement - about 1% at 10% tolerance. Another disadvantage is the analog output and the resulting need to connect a digital voltmeter for more accurate reading. is the use of an AC voltage to measure resistances, which is, for example, contrary to the standard in the output control of resistors.

Uvedené nedostatky se odstraní zapojením pro číslicové toleranční měření odporů podle vynálezu, u něhož ke zdroji normálového napětí jsou připojeny dvě paralelní větve aktivního mostu, přičemž v první větvi je ke zdroji normálového napětí připojen normálový odpor na vstupu prvního operačního zesilovače, v jehož zpětné vazbě je zařazen měřený odpor a jehož výstup js připojen ke vstupnímu odporu druhého operačního zesilovače přemostěného zpětnovazebním odporem., Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup druhého operačního zesilovače je přes odporovou dekádu připojen na vstup komparátoru, zatímco ve druhé větvi aktivního mostu je ke zdroji normálového napětí připojen přesný analogový invertor, ke kterému ie v sérii připojen číslicový odporový řetězec, jehož výstup je připojen na vstup komparátoru, přičemž vý219481 stup komparátoru je připojen k ovládacímu vstupu registru, jehož první výstup je připojen k vyrovnávacímu vstupu číslicového odporového řetězce, zatímco druhý výstup registru je přes číslicový invertor připojen k dekodéru, na jehož výstupu je připojeno zobrazovací zařízení, a třetí výstup registru je připojen k druhému vstupu číslicového invertoru a zároveň ke druhému vstupu zobrazovacího zařízení. Technický pokrok zapojení pro číslicové toleranční měření odporů podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje měření s vyloučením složité logiky pro výpočet tolerance. Proti analogovým způsobům měření a zobrazení tolerance se vyznačuje vysokou rozlišovací schopností, velkou rychlostí měření a digitálním výstupem dat pro eventuální další zpracování.These shortcomings are overcome by a circuit for the numerical tolerance measurement of resistors according to the invention, in which two parallel branches of the active bridge are connected to the normal voltage source, with the first branch connected to the normal voltage source at the input of the first opamp. The object of the invention is that the output of the second operational amplifier is connected to the comparator input over a decade of resistance, while in the second branch of the active bridge it is connected to a normal voltage source. A precision analog inverter is connected to which is connected in series a digital resistor string, the output of which is connected to the comparator input, while the output of the comparator is connected to the control input of the second output of the register is connected via a digital inverter to a decoder whose output is connected to a display device, and the third register output is connected to a second input of a digital inverter and simultaneously to a second input of a display device. The technical advancement of the circuitry for the digital tolerance measurement of resistors according to the invention is that it allows measurements to be avoided by complicated logic for tolerance calculation. Compared to analog measuring methods and tolerance display it is characterized by high resolution, high measuring speed and digital data output for possible further processing.

Vynález bude dále blíže popsán podle přiloženého výkresu, na kterém je znázorněno' blo-kové schéma zapojení pro číslicové toleranční měření odporů.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which a block diagram for digital tolerance measurement of resistances is shown.

Zdroj 1 normálového stejnosměrného napětí je přes normálový odpor 2, který slouží k nastavování řádu měřeného odporu 4, připojen ke vstupu prvního operačního zesilovače 3. Ve zpětné vazbě tohoto prvního operačního zesilovače 3 je zapojen měřený odpor 4. Výstup prvního operačního zesilovače 3 je připojen přes vstupní odpor S ke vstupu druhého operačního zesilovače 6, který je přemostěn zpětnovazebním odporem 7 sloužícím k upravení zesílení druhého operačního zesilovače 6 tak, aby jeho· výstupní napětí bylo stále ve stejných mezích, například 1 až 10 voilt. Mezi výstup druhého operačního zesilovače 6 a vstup komparátoru 9 je zařazena odporová dekáda 8 sloužící k nastavení mantisy měřeného odporu 4.The normal DC voltage source 1 is connected to the input of the first operational amplifier 3 via a normal resistance 2, which serves to adjust the order of the measured resistance 4, to the input of the first operational amplifier 3. The measured resistance 4 is connected in the feedback of this first operational amplifier. an input resistor S to the input of the second operational amplifier 6, which is bridged by a feedback resistor 7 to adjust the gain of the second operational amplifier 6 so that its output voltage is always within the same limits, for example 1 to 10 voilt. Between the output of the second operational amplifier 6 and the input of the comparator 9 there is a resistor decade 8 used to adjust the mantissa of the measured resistance 4.

V druhé větvi aktivního mostu je zapojen v sérii přesný analogový invertor 10 a číslicový odporový řetězec 11, jehož výstup je připojen k témuž vstupu komparátoru 9 jako odporová dekáda 8.In the second branch of the active bridge, a precision analog inverter 10 and a digital resistor string 11 are connected in series, the output of which is connected to the same comparator input 9 as the resistance decade 8.

Výstup komparátoru 9 je připojen k ovládacímu vstupu registru 12, jehož první výstup je připojen k vyrovnávacímu vstupu číslicového odporového řetězce 11 a druhý výstup je přes řízený číslicový invertor 13 připojen k dekodéru 14, na jehož výstupu je připojeno zobrazovací zařízení 13. Třetí výstup registru 12 je připojen ke druhému vstupu číslicového invertoru 13 a zároveň k druhému vstupu zobrazovacího zařízení 13.The output of the comparator 9 is connected to the control input of the register 12, the first output of which is connected to the buffer input of the digital resistor chain 11 and the second output is connected via a controlled digital inverter 13 to the decoder 14 whose output is connected to the display device 13. it is connected to the second input of the digital inverter 13 and simultaneously to the second input of the display device 13.

Jak výše uvedeno, v jedné větvi aktivního mostu se nastavuje normálovým odporem 2 řád a odporovou dekádou 8 mantisa měřeného odporu 4. Druhá větev se vyrovnává číslicovým odporovým řetězcem 11 v doplňkovém kódu ze stavu 1—x do stavu 1+x, přičemž x je maximální měřená tolerance. Při zastavení číslicového· odporového řetězce 11 ve tvaru 1—x dochází k inversi kódu, a tím k vytvoření záporného čísla a při zastavení číslicového odporového· řetězce 11 ve stavu 1+x se po odečtení znaménkového bitu použije mantisa jako· kladná tolerance.As mentioned above, one branch of the active bridge is set by a normal resistance of 2 order and a resistance decade of 8 mantissa of the measured resistance 4. The second branch is aligned with the digital resistance string 11 in the additional code from state 1 — x to state 1 + x. measured tolerance. When stopping the 1-x digital resistor chain 11, the code inverts to create a negative number, and when the 1 + x state resistor 11 is stopped, mantissa is used as a positive tolerance after subtracting the sign bit.

Číslicový odporový řetězec 11 je ovládán registrem tak dlouho, až nastane rovnováha proudu Ϊ1 první větví aktivního mostu a proudu 12 druhou větví aktivního mostu. To je registrováno komparátorem 9, který zastaví další posuv registru 12. Po zavedení dále uvedených výrazů:The digital resistor chain 11 is controlled by the register until the equilibrium of current Ϊ1 of the first active bridge branch and current 12 of the second active bridge branch. This is registered by the comparator 9, which stops the next shift of the register 12. After the following expressions are introduced:

Rx = rx . 10s Rn - 10u Rd = ro . R Gp + (1+x) 1Rx = rx. 10 s Rn - 10 at Rd = ro. R Gp + (1 + x) 1

RR

RaRa

Rb = 10us měřený odpor 4, normálový odpor 2, odporová dekáda 8, vodivost číslicového· odporového řetězceRb = 10 us measured resistance 4, normal resistance 2, resistance decade 8, conductivity of digital · resistance chain

11, poměr zpětnovazebního odporu 7 ke vstupnímu odporu 5, kde pomocné symboly mají tento význam: rx je mantisa měřeného· odporu 4, s je řád měřeného odporu 4, u je řád normálového odporu 2, ro je mantisa odporové dekády 8,11, the ratio of the feedback resistance 7 to the input resistance 5, where the auxiliary symbols have the following meanings: rx is the mantissa of the measured resistance 4, s is the order of the measured resistance 4, u is the normal resistance order 2

R je zvolený jednotkový odpor, x je tolerance měřeného odporu 4,R is the selected unit resistance, x is the tolerance of the measured resistance 4,

Uo je výstupní napětí zdroje normálového napětí 1, je pr,o vyvážený aktivní most:Uo is the output voltage of normal voltage source 1, is pr, o balanced active bridge:

II + 12 = 0 po dosazení za proudy:II + 12 = 0 after substitution for currents:

RxRx

RnRn

RaRa

ΊΰΓΊΰΓ

UoUo

Rd — UoRd - Uo

1+x ’ R1 + x 'R

Po zavedení pomocných symbolů do tohoto vztahu:After introducing auxiliary symbols into this relationship:

rx . 10s . 10urx. 10 p . 10 u '

UoUo

10u ro . R a po vykráčení:10 u ro. R and after striking:

rx rorx ro

UoUo

1+x1 + x

RR

Rozsah vyrovnání vodivosti číslicovéhoodporového řetězce 11 je volen od hodnotyThe range of equalizing the conductivity of the digital resistance string 11 is selected from the value

1 (1—xm]—-— až do hodnoty (1+xm) —K K , kde xm je maximální hodnota tolerance měřeného odporu a musí platit, že xm je menší než 1. Vodivost číslicového odporového· řetězce 11 se mění v doplňkovém kódu, u něhož k vytvoření doplňku stačí prostá inverse jednotlivých bitů čísla. Dojde-li k vyrovnání aktivního mostu v rozsahu vodivosti číslicového odporového· řetězce 11 od (1 — xm) do 1, je výstup registru 12 ve tva219481 ru Ο,ΥΥΥ ... Nula ve znaménkovém bitu způsobí přepnutí řízeného číslicového invertoru 13 do stavu inverze a zároveň způsobí rozsvícení znaménka minus na zobrazovacím zařízení 15. V řízeném číslicovém invertoru 13 dojde k inverzi mantisy čísla z registru 12, a tím k vytvoření devítkového doplňku. Nevýhodou tohoto způsobu je jedničková chyba v nejnižším řádu, která se dá libovolně zmenšit zvětšením počtu bitů. Výstup z řízeného číslicového invertorů 13 jde dále na dekodér 14, který transformuje zvolený doplňkový kód do kódu zobrazovacího zařízení 15, kde je tento- výsledek zobrazen jako- záporná tolerance.1 (1 — xm] —-— up to (1 + xm) —KK, where xm is the maximum tolerance value of the measured resistance, and xm must be less than 1. The conductivity of the digital resistance string 11 is changed in additional code If the active bridge is equalized in the range of the conductivity of the digital resistance string 11 from (1 - xm) to 1, the output of register 12 in tva219481 is ru, ... A zero in the sign bit causes the controlled digital inverter 13 to switch to the inverse state and at the same time causes the minus sign to illuminate on the display device 15. In the controlled digital inverter 13 the mantissa of the number 12 is inverted. lowest order error, which can be arbitrarily reduced by increasing the number of bits. further, to a decoder 14 which transforms the selected additional code into the code of the display device 15, where this result is shown as a negative tolerance.

Zastaví-li se číslicový odporový řetězec 11 v rozsahu své vodivosti 1 až (1+xm) je výstup registru 12 ve tvaru Ι,ΥΥΥ. . . Jed-If the digital resistance string 11 stops within its conductivity range 1 to (1 + xm), the output of register 12 is in the form Ι, ΥΥΥ. . . Poison-

Claims (1)

Zapojení pro číslicové toleranční měření odporů, u něhož ke zdroji normálového napětí jsou připojeny dvě paralelní větve aktivního mostu, přičemž v první větvi je ke zdroji normálového napětí připojen normálový odpor na vstupu prvního- operačního zesilovače, v jehož zpětné vazbě je zařazen měřený odpor a jehož výstup je připojen ke vstupnímu odporu druhého operačního zesilovače přemostěného zpětnovazebním odporem, vyznačené tím, že výstup druhého operačního zesilovače (6) je přes odporovou dekádu (8] připojen na vstup komparátoru (9), zatímco ve druhé větvi aktivního mostu je ke zdroji (1) normálového nao nicka ve znaménkovém bitu znamená kladnou tolerancí a mantisa čísla prochází pres řízený číslicový invertor 13 beze změny a po projití dekodérem 14 se zobrazí na zobrazovacím zařízení 15 jako kladná tolerance.Connection for digital tolerance measurement of resistances, in which two parallel branches of the active bridge are connected to the normal voltage source, in the first branch is connected to the normal voltage source a normal resistor at the input of the first opamp with feedback the output is connected to the input resistor of the second operational amplifier bridged by a feedback resistor, characterized in that the output of the second operational amplifier (6) is connected via a resistor decade (8) to the comparator input (9), while in the second branch of the active bridge ) of the normal foot in the sign bit means positive tolerance and the number mantissa passes through the controlled digital inverter 13 unchanged and, after passing through the decoder 14, is displayed as a positive tolerance on the display device 15. Zapojení podle vynálezu lze rovněž využít v automatizovaných systémech pro měření odporů, kde místo zobrazovacího zařízení je použito výstupní jednotky styku se systémem nebo v třídicích zařízeních na odpory, kde hodnota výstupní tolerance se v číslicovém komparátoru porovnává .s hodnotami zadanými. Uvedené zapojení najde použití i pro měření tolerancí jiných veličin u součástí, jejichž parametry lze převést na elektrické napětí.The circuitry according to the invention can also be used in automated resistance measurement systems where a system output contact unit is used instead of a display device or in resistor sorting devices where the output tolerance value in the digital comparator is compared with the values entered. This connection can also be used to measure the tolerances of other quantities of components whose parameters can be converted to electrical voltage. pěti připojen přesný analogový invertor (10), ke kterému je v sérii připojen číslicový odporový řetězec (11), jehož výstup je připojen na vstup komparátoru (9), přičemž výstup komparátoru (9) je připojen k ovládacímu vstupu registru (12), jehož první výstup je připojen k vyrovnávacímu vstupu číslicového odporového řetězce (11), zatímco druhý výstup registru (12) je přes řízený číslicový invertor (13) připojen k dekodéru (14), na jehož výstupu je připojeno· zobrazovací zařízení (15) a třetí výstup registru (12) je připojen k druhému vstupu číslicového invertorů (13) a zároveň ke druhému vstupu zobrazovacího zařízení (15).a precision analog inverter (10) connected to a digital resistor string (11) connected in series, the output of which is connected to the comparator input (9), the comparator output (9) being connected to the control input of the register (12), the first output is connected to the equalization input of the digital resistor string (11), while the second output of the register (12) is connected via a controlled digital inverter (13) to a decoder (14) whose output is connected to a display device (15); the register (12) is connected to the second input of the digital inverters (13) and simultaneously to the second input of the display device (15).
CS288980A 1980-04-24 1980-04-24 Connection for digital tolerance metering of the resistance CS219481B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS288980A CS219481B1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Connection for digital tolerance metering of the resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS288980A CS219481B1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Connection for digital tolerance metering of the resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219481B1 true CS219481B1 (en) 1983-03-25

Family

ID=5367325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS288980A CS219481B1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Connection for digital tolerance metering of the resistance

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS219481B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109142876B (en) Resistance measuring circuit and resistance measuring device
GB1572088A (en) Method of and apparatus for automatic measurement of impedance and other parameters with microprocessor calculation techniques
JPS59119272A (en) Multi-probe measuring device
US2659862A (en) Apparatus for electrical measurement of thickness using current ratios
US2649571A (en) Bridge for resistance measurement
US2980852A (en) Impedance measuring networks
US2224382A (en) Electrical measuring equipment
CS219481B1 (en) Connection for digital tolerance metering of the resistance
US2995704A (en) Ohmmeters
US2925554A (en) Resistance checker
US2290559A (en) Electrical measuring instrument
CN117572321A (en) Voltage ratio overscan self-calibration method, computer device and storage medium
US2254400A (en) Concentration testing system and method
SU1762247A1 (en) Bridge for measurement of characteristics of three- element two-poles
CN220120901U (en) Circuit for measuring resistance and universal meter
US3495169A (en) Modified kelvin bridge with yoke circuit resistance for residual resistance compensation
US3281684A (en) Null type and direct reading meter with continuously adjustable range having meter scale coupled to potentiometer arm
CN116338324B (en) Resistance measurement circuit, method, universal meter and storage medium
US4156181A (en) Ratio circuit
US3075143A (en) Electrical measuring equipment
US3297939A (en) Direct reading potentiometer
SU911396A1 (en) Method of testing measuring instruments
SU105873A1 (en) Device for calibration of electrical measuring instruments
SU769682A1 (en) Voltage divider
SU1126884A1 (en) Meter of electric values (its versions)