SU1020782A1

SU1020782A1 - Device for remote measuring of resistor resistance radiation change

Info

Publication number: SU1020782A1
Application number: SU813371932A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Сергеевич Евсеев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3603
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1981-12-30
Publication date: 1983-05-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ. РАДИАЦИОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРОВ, содержащее четырехравноплечную мостовую схему, одним плечом которой вл етс кабельна лини с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мострвой схемы подключены источник напр жени и дифференциальный усилитель осциллографа, о т л ичающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него дополнительно введены три компенсирующие кабельные линии, два дополнительных резистора, номинально равных облучаемому резистору, и два разделительных конденсатора, причем, один конец первой компенсирующей линии через первый разделительный конденса тор подключен в то же плечо мостовой схемы, в которое включена кабельна лини с подключенным к ней облучаемым резистором, второй конец первой компенсирующей линии разомкнут, между первым ее концом и земл ной шиной включен первый дополнительный I резистор, втора компенсируквда лини подключена одним концом в сосед (Л нее плечо мостовой схемы, второй конец ее разомкнут, треть компенсис рующа лини подключена одним концом через второй разделительный конденсатор в соседнее плечо мостовой схемы, второй конец третьей компенсирующей линии через второй дополнительньгй резистор подключен к земл ной шине. ю о оо ISDDEVICE FOR REMOTE MEASUREMENT. RADIATION CHANGE OF RESISTANCE RESISTANCE, containing a four-shoulder bridge circuit, one arm of which is a cable line with an irradiated resistor connected to it, is connected to a voltage source and differential oscilloscope amplifier in a bridge diagonal circuit to improve the accuracy of measurement , in addition, three compensating cable lines, two additional resistors, nominally equal to the irradiated resistor, and two separation capacitors were introduced, One end of the first compensating line through the first isolating capacitor is connected to the same shoulder of the bridge circuit in which the cable line is connected with the irradiated resistor connected to it, the second end of the first compensating line is open, the first additional I resistor is connected between its first end and ground bus , the second line compensated line is connected at one end to a neighbor (the bridge arm is on it, the second end is open, the third line is connected at one end through the second separation cable The capacitor is connected to the adjacent shoulder of the bridge circuit; the second end of the third compensating line is connected to the ground bus through the second additional resistor. u o oo isd

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерени х сопротивлений резисторов в процессе воздействи на них импульсного ионизирующего излучени .The invention relates to electrical measuring technology and can be used to measure the resistances of resistors during exposure to pulsed ionizing radiation.

Известно устройство дл измерени радиационного изменени сопротивлени резистора в процессе воздействи импульса ионизирующего излучени , содержащее последовательно соединенные источник питани , образцовый резистор , кабельную линию св зи и измер емый резистор, размещаемый в зоне облучени , причем радиационное изменение резистора измер етс по изменению падени напр жени на об разцовом резисторе с помощью регист рирующего прибора ClJ.A device for measuring the radiation resistance of a resistor during exposure to an ionizing radiation pulse is known, comprising a series-connected power source, an exemplary resistor, a cable communication line and a measuring resistor located in the irradiation zone, the radiation change of the resistor being measured by the change in voltage drop a resistor using a ClJ recording instrument.

Однако известное устройство обладает большой погрешностью измерени , так как не учитывает того, что изменение падени напр жени на образцовом резисторе в момент импульса ионизирующего излучени будет происходить не только за счет изменени сопротивлени измер емого резистора , но также и за счет изменени сопротивлени изол ции облучаемого участка кабельной линии, к которой подключен испытываемый резистор . Кроме того, в облучаемых резисторе и кабеле будут наводитьс дополнительные радиационные токи, вызываемые импульсом ионизирующего излучени .However, the known device has a large measurement error, since it does not take into account that a change in the voltage drop across a reference resistor at the time of an ionizing radiation pulse will occur not only due to a change in the resistance of the measured resistor, but also due to a change in the insulation resistance of the irradiated area cable line to which the test resistor is connected. In addition, additional radiation currents induced by the ionizing radiation pulse will be induced in the irradiated resistor and cable.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл измерени радиационного изм(енени резисторов, содержащее четырехравномерную мостовую схегму измерени , одним плечом которой вл етс кабельна лини с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мостовой схемы подключены источник напр жени и дифференциальный усилитель осциллографа 2 }. Данное устройство обладает большой погрешностью измерени , так как оно не учитывает того, что разбаланс моста в процессе воздействи импульса ионизирующего излучени будет происходить не только от изменени электросопротивлени резистора, но и от изменени .сопротивлени изол ции облучаемого участка измерительной линии, а также от радиационнонаведенного тока в облученных резисторе и кабельной линии.The closest to the proposed technical entity is a device for measuring radiation measurement (resistors containing a four-uniform bridge measurement scheme, one arm of which is a cable line with an irradiated resistor connected to it, a voltage source and an oscilloscope differential amplifier are connected in the bridge diagonal circuit 2}. This device has a large measurement error, since it does not take into account the fact that the imbalance of the bridge during the action of a pulse is ionizing its radiation will occur not only from a change in the resistor's electrical resistance, but also from a change in the insulation resistance of the irradiated section of the measuring line, as well as from radiation induced current in the irradiated resistor and cable line.

Цель изобретени - повьшение точности измерений радиационного изменени сопротивлени резистора в момент импульса ионизирующего излучени .The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements of the radiation change in the resistance of a resistor at the time of an ionizing radiation pulse.

Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл дистанционного измерени радиационного изменени сопротивлени резисторов, содержащем четырехравноплечую мостовую схему , одним плечом которой вл етс кабельна лини с подключенным к ней облучаемым резистором, в диагонали мостовой схемы, подключены источник напр жени и дифференциальный усилитель осциллографа, дополнительно введены три компенсирующие кабельные линии, два дополнительных резистора, номинально равных облучаемому резистору, и два разделительных конденсатора, причем, один конец первой компенсирующей линии через первый разделительный конденсатор подключен в то же плечо мостовой схемы, в которое включена кабельна лини с подключенным к ней облучаемым резистором, второй конец лервой компенсирующей линии разом- кнут, между первым ее концом и земл ной шиной включен первый дополнительньгй резистор, втора компенсирующа лини подключена одним концом в соседнее плечо мостовой схемы, вто|рой конец ее разомкнут, треть ком|пенсирующа лини подключена одним |концом через второй разделительный конденсатор в соседнее плечо мостово схемы, второй конец третьей компенсирующей линии через второй дополнительный резистор подключен к земл ной шине.The goal is achieved by the fact that in the device for remote measurement of the radiation change of the resistance of resistors, containing a four-arm bridge circuit, one arm of which is a cable line with an irradiated resistor connected to it, a voltage source and an oscilloscope differential amplifier are additionally connected three compensating cable lines, two additional resistors, nominally equal to the irradiated resistor, and two separation condensates Pa, and one end of the first compensating line is connected via the first separation capacitor to the same shoulder of the bridge circuit in which the cable line with the irradiated resistor connected to it is connected, the second end of the left compensating line is open between its first end and the ground bus the first additional resistor is turned on, the second compensating line is connected at one end to the adjacent shoulder of the bridge circuit, the second end is open, the third com- pensing line is connected at one end through the second capacitor adjacent arm of the bridge circuit, the second end of the third compensating line via a second additional resistor is connected to an earth bus.

На чертеже приведена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Устройство состоит из четырех равноплечей схемы измерени , в которой вместо одного из плеч подключена кабельна лини 1, с измер емым резистором 2 на конце. В то же плечо, что и измер емый резистор 2, подключена через разделительный конденсатор 3 компенсирующа лини 4 того же типа и длины, что и лини 1. На конце компенсирующей линии 4 (у схмы измерени ) подключен нагрузочный резистор 5 того же номинала, что и образец 2,The device consists of four equal arms of the measurement circuit, in which instead of one of the arms a cable line 1 is connected, with the measured resistor 2 at the end. At the same shoulder as the measured resistor 2, a compensating line 4 of the same type and length as the line 1 is connected via a coupling capacitor 3. At the end of the compensating line 4 (at the measuring circuit), a load resistor 5 of the same rating is connected and sample 2,

В соседнее плечо моста б подключена друга компенсирующа лини 7 к которой через разделительный конденсатор 8 подключена треть компенсирующа лини 9с кс 1пенсирующим резистором 10 того же номинала что и образец 2.In the adjacent shoulder of the bridge b, another compensating line 7 is connected to which, via the coupling capacitor 8, a third compensating line 9ccc is connected with a 1pensoring resistor 10 of the same rating as sample 2.

В два других плеча моста включены резисторы 11 и 12ТОГО же номинала , что и образец 2. В диагональ моста к клеммам 13 и 14 подключен источник 15 посто нного напр жени в другую диагональ к клеммам 16 и 17 подключен дифференциальный усилитель 18 электронного осциллографа.The other two arms of the bridge include resistors 11 and 12 of the same rating as sample 2. In the bridge diagonal to terminals 13 and 14, a constant voltage source 15 is connected to another diagonal to terminals 16 and 17 a differential amplifier 18 of the electronic oscilloscope is connected.

Устройство.работает следующим образом .The device works as follows.

До мсадента импульса ионизирующего излучени схема находитс в уравновешенном состо нии, на нее подаетс напр жение от источника питани . ,В момент воздействи импульсного ионйэирующего излучени на резисторы 2 и 10 и на одинаковые участки кабельных линий 1, 4 7 и 9 возникают следующие сигналы: на конце линии 1 -1 дрх + UPHTRX+ и„эл + Урнгл / на конце линии 4 U. ирнтл , и а конце линии 7 U-, - UpH-гл + иэл нэ конце линии 9 Ug ирнтл. В результате в момент импульса ионизирующего излучени амплитуда сигнала между клеммами 16 и 14 будет равна UARX+ PHTR + ИЗЛ . ,. U.- 4 РНТЛ рнтл., амплитуда сигнгша-между клеммами 17 и 14 будет равна 17,14 9 гЦрнтл + + PHTRxf . амплитуда сигнала на выходе диффере Iциалъного усилител 18 электронного осциллографа (на экране осциллографа будет равна -.Ь,-,4 Vl4 То есть, в момент импульса ионизирующего излучени на экране осцил лографа будет зарегистрирован сигнал амплитуда которого будет пр мо пропорциональна изменению сопротивлени ( uRx) облученного резистора. Следует иметь в виду, что при из мерении дК низкоомных резисторов |(RO 1 кОм) возможен случай, когда амплитуд паразитных компонент а щленно pнтRx + PHTRx PHT ЛИНне завис ща от величины приложенно го напр жени , может быть значитель . но больше полезной компоненты Удд, пр мо пропорциональной величинепри ложённого напр жени , т.е. В этом случае необходимо как можно больше увеличивать величину приложенного напр жени . Однако эта величина ограничена максимальной электрической мощностью рассеивани облучаемого резистора. Повысить приложенное напр жение дл увеличени амплитуды полезной компоненты U дк можно в том случае, если источник питани посто нного напр жени заменить на источник импульсного пр моугольного напр жени , длительность которого должна быть не меньше длительности импульса ионизирующего излучени , а максимальна амплитуда выбираетс из услови максимально возможной прикладываемой к облучаемому резистору электрической мощности рассе ни за данную длительность импульса напр жени . Таким образом, предлагаемое устройство позволит проводить дистанционные измерени радиационного изменени сопротивлени резистора по амплитуде разбаланса мостовой схемы измерени . Мостова , схема измерени с использованием трех компенсирующих линий, одного компенсирующего резистораи одного нагрузочного резистора того же ТИпономинала, что и измер емый, а также использование дифференциального усилител электронного осциллографа , позвол ет автоматически скомпенсировать три паразитных компоненты общего сигнала, приход щего с образца в момент импульса ионизирующего излучени и выделить одну полезную компоненту, несущую информацию об изменении только сопротивлени резистора.Up to the msadente pulse of ionizing radiation, the circuit is in a balanced state, and the voltage from the power supply is applied to it. , At the time of the impact of pulsed ionizing radiation on the resistors 2 and 10 and on the same sections of cable lines 1, 4 7 and 9, the following signals appear: at the end of the line 1 -1 drx + UPHTRX + and „el + Urngl / at the end of the line 4 U. Irntl , and at the end of the line 7 U-, - UpH-hl + il nee the end of the line 9 Ug Irntl. As a result, at the time of the ionizing radiation pulse, the amplitude of the signal between terminals 16 and 14 will be equal to UARX + PHTR + RL. , U.- 4 RNTL rntl., The amplitude of the signal-between terminals 17 and 14 will be equal to 17.14 9 gCrntl + + PHTRxf. the amplitude of the signal at the output of the differential amplifier 18 electronic oscilloscope (on the oscilloscope screen will be -.b, -, 4 Vl4. That is, at the time of the ionizing radiation pulse on the oscilloscope screen will be recorded a signal whose amplitude is directly proportional to the change in resistance (uRx) It should be borne in mind that when measuring the DC of low-resistance resistors | (RO 1 kOhm) it is possible that the amplitudes of the parasitic components of a pnTRx + PHTRx PHT are not depending on the magnitude of the applied voltage, It should be significant but greater than the useful component Odd, directly proportional to the magnitude of the applied voltage, i.e. In this case it is necessary to increase the magnitude of the applied voltage as much as possible. However, this value is limited by the maximum electrical power dissipation of the irradiated resistor. to increase the amplitude of the useful component U dc, if the constant-voltage power supply is replaced with a pulsed rectangular voltage source, the duration of which is th should not be less than the pulse duration of ionizing radiation and the maximum amplitude is selected from the possible conditions applied to the exposed electrical resistor power dissipation of this voltage pulse duration. Thus, the proposed device will allow remote measurements of the radiation change in the resistance of the resistor with respect to the amplitude of the unbalance of the bridge measurement circuit. Bridging, a measurement circuit using three compensating lines, one compensating resistor and one load resistor of the same TYP nominal as measured, as well as the use of a differential amplifier of an electronic oscilloscope, allows you to automatically compensate for three parasitic components of a common signal coming from a sample at the moment of a pulse ionizing radiation and select one useful component that carries information about the change only in the resistance of the resistor.

/7/ 7

Claims

REMOTE MEASUREMENT DEVICE. RADIATION CHANGE OF RESISTANCE OF RESISTORS, containing a four-arm bridge circuit, one arm of which is a cable line with an irradiated resistor connected to it, a voltage source and a differential oscilloscope amplifier are connected in the diagonal of the bridge circuit, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, it is additionally introduced three compensating cable lines, two additional resistors, nominally equal to the irradiated resistor, and two isolation capacitors, moreover, one The end of the first compensating line through the first isolation capacitor is connected to the same arm of the bridge circuit, into which the cable line with the irradiated resistor connected is connected, the second end of the first compensating line is open, the first additional resistor is connected between its first end and the ground bus, the second compensating the coding line is connected at one end to the adjacent arm of the bridge circuit, its second end is open, the third compensating line is connected at one end through the second isolation capacitor to the adjacent e arm bridge circuit, the second end of the third compensating line via a second additional resistor is connected to ground bus.

m oo y