(риг, f Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл цифрового измерени сопротивлений посто нному току. Известно устройство дл измерени сопротивлений, содержащее образцовый источник питани , два усилител посто нного тока, два масштабных резистора и образцовый резистор, а так же цифровой вольтметр Л , Однако это устройство обладает недостаточной точностью из-за погрешности , вносимой напр жени ми и токами смещени усилителей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс цифровой измеритель сопротивлений, содержащий источник посто нного тока , образцовый и измер емый резисторы , переключатель, интегратор, бло сравнени , селектор, генератор импул сов и индикатор, причем выходы источника посто нного тока соединены с первыми выводами образцового и измер емого резисторов и первым и вторым входа Г1 переключател , вторые выводы резисторов соединены между собой и общей шиной измерител , выход переключател через интеграто соединен с блоком сравнени , первьй выход которого соединен с управл ющими входами селектора и переключател , первый выход генератора импул сов соединен с тактовым входом селе тора. В этом измерителе используетс метод двойного интегрировани , В течение первого такта производит- с интегрирование напр жений на измер емом и образцовом резисторах дв м раздельными интегратррами, затем во втором такте осуществл етс разр интеграторов с помощью общего источ ника опорного напр жени . Длительность разр да каждого интегратора преобразуетс в пропорциональное чи ло импульсов. Отношение числа импул сов, характеризующих длительность разр да каждого интегратора, равно отношению измер емого и образцового сопротивлений. Величина измер емого сопротивлени отображаетс индикатором 2j . Однако известный измеритель хара теризуетс недостаточной точностью из-за того, что на точность измерени вли ет неидентичность двух кана лов .интегрировани , особенно напр .жений смещени и токов двух интеграторов и двух блоков сравнени . При снижении величины измер емого сопротивлени уменьшаетс длительность такта разр да и относительна погрешность его представлени в виде числе импульсов. Последн равна отношению посто нной абсолютной погрешности , составл ющей длительность одного периода генератора импульсов, к полной длительности такта разр да, В итоге при измерении малых сопротивлений относительна погрешность возрастает. Это снижает точность измерений и ограничивает пределы измер емых сопротивлений Цель изобретени - повьш1ение точности и расширение предела измерени сопротивлений посто нному току. Поставленна цель достигаетс тем, что в цифровой измеритель сопротивлений , содержащий источник посто нного тока, образцовый и измер емый резисторы, переключатель, интегратор , блок сравнени , селектор,, генератор импульсов и индикатор, причем выходы источника посто нного тока соединены с первыми выводами образцового и измер емого резисторов и первым и вторым входами переключател , вторые выводы резисторов соединены между собой и общей шиной измерител , выход переключател через интегратор соединен с блоком сравнени , первый выход которого соединен с управл ющими входами селектора и переключател , первый выход генератора имггульсов соединен с тактовым входом селектора, введены два счетчика и два дешифратора, причем второй выход блока сравнени соединен с вторыми управл ющими входами селектора и ..переключател , второй выход генератора импульсов соединен с синхронизирующим входом блока сравнени -, первьй выход селектора через первый счетчик соединен с первым входом индикатора, второй выход первого счетчика через первый дешифратор соединен с вторым входом второго дешифратора , второй выход селектора через второй счетчик соединен с вторым входом индикатора, а второй выход, второго счетчика через второй дешифратор соединен с третьим управл ющим входом селектора, На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, по гн ющие его работу. 3 Цифровой измеритель содержит источник 1 посто нного тока, измер емьй резистор 2, образцовый резистор 3, переключатель 4, интегратор 5 блок 6 сравнени , селектор 7, генератор 8 импульсов, счетчики 9 и 10, дешифраторы 11 и 12, индикатор 13. Источник . 1 питает последовательно соединенные измер емый 2 и образцовый 3 резисторы. Обща точка этих резисторов соединена с нулевым проводом измерител , а потенциальные полюсы - с первым и вторым входами переключател 4, св занного с селектором 7 через интегратор 5 и блок 6 сравнени . Два в)Ixoдa блока 6 сравнени подключены к первому и второму управл ющим входам селектора 7, которые объединены соответственно с третьим и четвертым входами переключател 4. Первый и второй выходы генератора 8 импульсов соединены с так товыми входами селектора 7 и блоков сравнени соответственно. Первый и второй выходы селектора 7 св заны .с входами счетчиков 9 и 10, первые выходы которых подключены к индикатору 13. Вторые выходы счетчиков 9 и 10 соответственно соединены с входами дешифраторов 11 и 12, дешифратор 11 через дешифратор 12 соединен с селектором 7. Измеритель работает следующим образом . В исходном положении (момент tg) счетчики 9 и 10 измерител устанавли ваютс в исходное положение, интегратор 5 разр жен, напр жение на его выходе равно 0. Управл ющий сигнал с выхода блока 6 сравнени переводит переключатель 4 в такое положение , при котором потенциальный полюс измер емого резистора 2 подключаетс к входу интегратора 5. Напр жение на входе интегратора (фиг. 2в) iравно. R. + R, X . о где и - напр жение источника 1, Rj. и Rp - измер емый и образцовый ре зисторы соответственно. Напр жение на выходе интегратора линейно нарастает (фиг. 2г). Блок 6 сравнени вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, когда напр жение на выходе интегратора положительно , и нулевой, когда это напр жение отрицательно. На фиг. 2а пока094 заны импульсы на втором выходе,генератора импульсов, имеющие период t, а на фиг. 26 - импульсы на первом выходе, сдвинутые во времени на половину такта. В момент t. тактовый импульс , поступивший на одноименный вход блоков сравнени (фиг. 2д), .переключает переключатель 4 в положение , в котором вход интегратора 5 соедин етс с потенциальным полюсом образцового резистора. Таким образом, в момент t. кончаетс зар д интегратора и начинаетс его разр д. В режиме разр да .напр жение на входе интегратора 5 (фиг. 2в) равно о К„ + R. X о В ходе разр да напр жение на выходе интегратора 5 линейно уменьшаетс и становитс отрицательным (фиг. 2). При этом единичный сигнал на выходе блока 6 сравнени Смен етс нулевым. В момент tj тактовьй импульс , поступивший на одноименный вход, переводит переключатель 4 в положение, при котором вход .интегратора 5 вновь соедин етс с потенци- альным полюсом измер емого резистора . Таким образом, в момент t,, кончаетс разр д интегратора и вновь начинаетс зар д. Работа интегратора 5 на интервале времени от t,. до t„ представл ет собой цикл зар да - разр да (фиг. 2г). Затем эти циклы следуют один за другим вплоть до окончани процесса измерени . Во врем зар да интегратора 5 на первом выходе блока 6 сравнени нулевой сигнал, на втором - единичный. Эти сигналы, поступа на управл ющие входы селектора 7, разрешают прохождение тактовых импульсов от генератора 8 на второй выход селектора, т.е. на вход счетчика 10. Во врем разр да интегратора 5 -сигналы на выходе блока 6 сравнени мен ютс на инверсные, при этом селектор 7 разрешает прохождение импульсов от генератора 8 на вход счетчика 9. В итоге в ходе измерени счетчик 9 подсчитывает число импульсов, пропорциональное сумм-.рной длительности времени разр да интегратора во всех циклах, а счетчик 10 - число импульсов, пропорциональное суммарной длительности времени зар да интегратора во всех циклах. V1 т,; N.t, где Т - длительность арлда инте ратора в L-OM цикле (фиго 2г); длительность разр да интегратора в i-oM циклер Ng - количество импульсов, под считанное счетчиком 10| N - количество импульсов, под считанное счетчиком 9; К номер конечного цикла измерений; t - длительность периода гене ратора 8 импульсов; .),; - суммарные длительности в мени зар да и разр да ин тегратора соответственно Общий зар д, получаемьм интегра . тором за сумматорное врем зар да во всех циклахJ равен и U.RX к (R - S VRcSr° где RC посто нна времени интегр тора Такой же величины общий зар д о нимаетс у интегратора за c-jnvrMapHo врем разр да во всех циклах (5) I . - о у т . ° RC ° i5,-v«o)«cf; ох Из равенства выражени (4) и (5 с учетом формул (3) получают о . х (6) у - Кл N, Rg выбираетс кратным 10, Процесс измерени организуетс таким образом, чтобы значение N также б ло кратным to. Тогда значение N о редел ет значащие цифры измер емог сопротивлени S а значение NQ при данном R. - пор док измер емой вел чины, В конце измерени показани счетчика 9 отображаютс на индикато в виде значащих цифр; а состо ние счетчика 10 управл ет положением зап той Конец измерени определ етс следующим образом,. Пусть требуема погрешность дискретности составл ет . Как известно, в этом случае индикатор содержит четыре значащих цифры. Чтобы получить требуемую погрешность дискретности, процесс измерени необходимо организовать таким образом, чтобы значение N превышало величину Это одно из условий, которое должно быть выполнено в процессе измерени . Второе заключаетс в том, что, с целью упрощени аппаратурной реализации делени N на NQ, требуемого в соответствии с формулой (6), измерение заканчиваетс в момент, когда значение NQ становитс кратным 10. Выполнение этих двух условий обеспечиваетс с помощью части схемы, включающей дешифраторы 11 и 12. Дешифратор 11 анализирует состо ние счетчика 9 и вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, когда в счетчике записано число , Де- шифратор 12 анализирует состо ние счетчика 10. Единичный сигнал на его выходе по вл етс только тогда, когда в счетчике 10 записано число, кратное 10, т.е. NO 1, 10, 100, .о.. Первый же единичный сигнал с выхода дешифратора 12 переводит его в состо ние , при котором по вл етс управл ющий сигнал, поступающий на селектор 7, и запрещает прохождение импульсов как на первытй, так и на второй последнего. Тем самым останавливаетс счет импульсов счетчиками 9 и 10. Состо ние этих счет-чиков , отображенное индикатором, вл етс результатом измерени . Длительность измерени не превышает 1 с. Технико-экономический эффект от использовани предлагаемого устройства заключаетс в следующем. Измеритель активных сопротивлений позвол ет повысить точность измерений малых сопротивлений и расширить пределы измерений благодар следующим обсто тельствам . Величина измеренного сопротивлени св зана с параметрами процесса измерени (величинами R , NJJ а NQ) формулой (6). При этом значени Nj, и NQ пропорциональны соответственно измер емому и образцовому резистором N K.R, N 0 К. R 0 где К - коэффициент пропорциональности , зависит от параметров схемы, в частности напр жени и, периода генератора импульсов t и др.. В св зи с тем, что концы циклов зар да - разр да интегратора 5 не совпадают во времени с моментами по влени тактовых импульсов генератора 8 (эти процессы несинхронны), абсолютна погрешность определени значени N,j равна единице (одному такту генератора 8 импульсов). Отно сительна погрешность поэтому равн I - АХ i W. X . формулы (7) и (8) верны и дл прототипа. Отличие заключаетс в т что в прототипе величина крэффицие
а
I М I 111 И I I I I I 9 та К посто нна дл всех значений измер емых сопротивлений и поэтому относительна погрешность дискретности как это следует из формулы (8) тем больше, чем меньше Ry. Это снижает точность измерени малых сопротивлений и соответственно ограничивает снизу пределы измерений. В предлагаемом измерителе процесс измерени организуетс таким образом, что величина , «ЗОА где Цд. - заданна относительна погрешность дискретности. Благодар этому измеритель адаптируетс к значению измер емого сопротивлени , увехгачива коэффициент К в выражени х (7) и (8) при уменьшении измер емого сопротивлен и . В итоге, как следует из выражени (8), увеличение К приводит к снижению 8 , т.е. повьш1аетс точность измерени малых сопротивлений и понижаетс нижний предел измерений.