PL150503B1 - Wtórnikowy układ do pomiaru elementów wewnątrz obwodów elektronicznych - Google Patents

Description

OPIS PATENTOWY

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: ^{86 09 26} Pierwszeństwo —/P. 261588/

150 503

CZY f tLNIA

Urzędu Paientowego F»^! - * h»' ··* «i Udmj

Int. Cl.’ G01R 27/00

URZĄD

PATENTOWY

RP

06 09

Zgłoszenie ogłoszono:

Opis patentowy opublikowano: 1990 09 28

Twórcy wynalazku: Romuald Zielonko, Jerzy Hoja, Wojciech Toczek

Uprawniony z patentu: Politechnika Gdańska, Gdańsk /Polska/

WTÓRNIKOWY UKŁAD DO POMIARU ELEMENTÓW WEWNĄTRZ OBWODÓW ELEKTRONICZNYCH

Przedmiotem wynalazku jest wtórnikowy układ do pomiaru elementów wewnątrz obwodów elektronicznych, bez konieczności fizycznego przerywania sieci· Może on być wykorzystywany w automatycznym pomiarze rezystancji elementów składowych układów i urządzeń elektronicznych* pozwalając na kompleksową kontrolę badanych obiektów· W znanym dotychczas, z polskiego opisu patentowego nr 87 700, rozwiązaniu układu wtórnikowego rozwierania sieci elektrycznych, do elementu mierzonego dołączony jest równolegle układ pomiarowy oraz wejście wtórnika napięciowego· Wyjście wtórnika napięciowego jest dołączone do węzła rozwarcia sieci, do którego dołączony jest element podlegający elektrycznemu rozwarciu· Wadą omawianego rozwiązania jest niewystarczająca skuteczność rozwierania sieci w trudnych warunkach pomiarowych charakteryzujących się małą rezystancją obciążającą wtórnik oraz niepomijalną rezystancją połączenia wyjścia wtórnika z węzłem rozwarcia w stosunku do rezystancji wyjściowej wtórnika· Sytuacja taka ma miejsce przy zastosowaniu omawianego rozwiązania między innymi w schematach pomiarowych, gdzie na rezystancję połączenia składają się rezystancje kluczy komutatorów, ostrza kontaktowe, styki złącz, przewodów itp·

Układ według wynalazku, zawierający układ pomiarowy składający się ze źródła prądowego i woltomierza oraz element mierzony z siecią bocznikującą jest połączony w ten sposób, że wyjście źródła prądowego oraz wejście woltomierza są dołączone do tych węzłów sieci elektronicznej do których dołączony jest element mierzony. Do wejścia woltomierza dołączone jest wejście nieodwracające i masa wzmacniacza operacyjnego, natomiast wyjścia wzmacniacza operacyjnego, poprzez ogranicznik napięciowy, jest połączone ze wzmacniaczem mocy. Wyjście wzmacniacza mocy jest połączone poprzez rezystor sprzężenia z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego, a bezpośrednio z węzłem rozwarcia, połączonym również bezpośrednio z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego. Wzmacniacz operacyjny połączony jest z układem zerowania, a wzmacniacz mocy z zasilaczem z ograniczeniem prądowym.

150 503

Układ według wynalazku, zapewnia skuteczną izolację rezystora mierzonego od węzła rozwarcia, ponieważ zastosowanie wzmacniacza mocy zwiększa wydajność prądową układu, a połączenie dwuprzewodowe wyjścia wzmacniacza mocy 1 wejścia nieodwracającego wzmacniacza operacyjnego z węzłem rozwarcia, eliminuje wpływ rezystancji połączenia wyjścia wzmacniacza mocy z tym węzłem. Zastosowanie zasilania wzmacniacza mocy z zasilacza z ograniczeniem prądowym oraz ogranicznika napięciowego dla sygnału sterującego wzmacniacz mocy ogranicza moc przenoszoną przez tę końcówkę 1 dlatego nie wymaga ona zabezpieczenia przed zwarciem, stąd charakteryzuje się ona bardzo małą rezystancją wyjściową oraz dużą wydajnością prądową. Zastosowanie układu zerowania wzmacniacze operacyjnego pozwala na eliminację niezrównoważenia napięciowego wtórnikowego układu rozwierającego, co pozwala także na zwiększenie skuteczności rozwierania sieci elektrycznej. W celu zapewnienia stabilnej pracy układu w momentach gdy nie dołączone jeet dwuprzewodowe połączenie z węzłem rozwarcia zastosowano rezystor sprzężenia łączący wymienione przewody, powodując zamknięcie pętli sprzężenie zwrotnego wzmacniacza operacyjnego wraz z ogranicznikiem napięciowym i wzmacniaczem mocy w układ wtórnika·

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia fragment elecl elektrycznej z dołączonym wtórnikiem układu do pomiaru elementów wewnątrz obwodów elektrycznych. W układzie według wynalazku, wyjście źródła prądowego 2 oraz wejście woltomierza 3 są dołączone do tych węzłów sieci elektrycznej AIB, do których dołączony jest element mierzony 1, ponadto do wejścia woltomierza 3 dołączone są wejście nieodwracające i masa wzmacniacza operacyjnego 4, natomiast wyjście wzmacniacza operacyjnego 4 poprzez ogranicznik napięciowy 5, jest połączone ze wzmacniaczem mocy 6, którego wyjście jeet połączone poprzez rezystor sprzężenia 7, z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego 4, a bezpośrednio z węzłem rozwarcia C, połączonym również z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego 4, natomiast poprzez element rezystancyjny pierwszy R^ z jednym końcem, a poprzez element rezystancyjny drugi R2 z drugim końcem elementu mierzonego 1.

Wzmacniacz operacyjny 4 połączony jest z układem zerowania 8, a wzmacniacz mocy 6 z zasilaczem z ograniczeniem prądowym 9.

Przykładowa sieć elektroniczna składa się z elementu mierzonego 1 o rezystancji Rx oraz elementów rezystancyjnych R^, R^, R^ ... bocznikujących element mierzony 1. Element mierzony 1 o rezystancji R_x łączy się z siecią w węzłach A oraz B. Dla wyeliminowania bocznikującego wpływu elementów rezystancyjnych R^, R₂, ··· na element mierzony 1 o rezystancji R_x należy doprowadzić do sytuacji, że potencjał węzła rozwarcia C jest równy potencjałowi węzła A, gdyż wtedy przez element o rezystancji Rj nie płynie prąd i rozwierana pomiędzy węzłami A C gałąź zachowuje się jak rozwarta. Węzeł C etanowi węzeł rozwarcia. Dla uzyskania skutecznego efektu rozwarcia sieci elektrycznej potencjał z elementu mierzonego 1 o rezystancji R_x powinien być przenoszony do węzła rozwarcia z jak największą dokładnością. W tym celu zastosowano układ wtórnikowy, którego sprzężenie zwrotne obejmuje wzmacniacz operacyjny 4, ogranicznik napięciowy 5, wzmacniacz mocy 6 zasilany z zasilacza z ograniczeniem prądowym 9 i połączenia wyjścia wzmacniacza mocy 6 z węzłem rozwarcia C. Wymienione połączenie umożliwia objęcie przez ujemne sprzężenie zwrotne wzmacniacza operacyjnego 4, rezystancji przewodów doprowadzających do węzła rozwarcia C. Rozwiązanie to oraz zastosowanie układu zerowania 8, wzmacniacza operacyjnego 4, pozwala na bardzo dokładne przeniesienie potencjału węzła A do węzła C i umożliwia uzyskanie dużej skuteczności rozwierania sieci nawet w trudnych warunkach pomiarowych, gdy rezystancja R₂ jest kilka rzędów mniejsza od rezystancji mierzonej R_x.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Wtórnikowy układ do pomiaru elementów wewnątrz obwodów elektronicznych, zawierający układ pomiarowy składający się ze źródła prądowego i woltomierza oraz element mierzony z siecią bocznikującą, znamienny tym, że wyjście źródła prądowego /2/ oraz wejście woltomierza /3/ są dołączone do tych węzłów sieci elektronicznej /A, B/, do których dołączony jest element mierzony /1/, ponadto do wejścia woltomierza /3/ dołączona jest wejście nieodwracające 1 masa wzmacniacza operacyjnego /4/, natomiast wyjście wzmacniacza operacyjnego /4/, poprzez ogranicznik napięciowy /5/, jest połączone ze wzmacniaczem mocy /6/, którego wyjście jest połączone poprzez rezystor sprzężenia /7/, z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego /4/, a bezpośrednio z węzłem rozwarcia /C/, połączonym również bezpośrednio z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego /4/, ponadto wzmacniacz operacyjny /4/ połączony jest z układem zerowania /8/, a wzmacniacz mocy /6/ z zasilaczem z ograniczeniem prądowym /9/.

   150 503