SU1177768A1

SU1177768A1 - Multirange device for measuring resistance

Info

Publication number: SU1177768A1
Application number: SU833568090A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Глубоков
Original assignee: Войсковая Часть 25840
Priority date: 1983-03-22
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1985-09-07

Abstract

1. МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ, содержащий операционный усилитель, источник опорного напр жени ,образцовые резисторы, переключатель диапазонов, стрелочный микроамперметр, добавочный резистор, переключатель режимов и кнопку, причем входы источника опорного напр жени соединены с положительной и отрицательной шинами прибора , выход источника опорного -напр жени через нормально замкнутый контакт первой пары кнопки соединен с минусовым выводом стрелочного микро- . амперметра, положительный вывод которого через добавочный резистор соединен с первьм входным зажимом и выходом операционного усилител , инвертирующий вход которого соединен с вторым входным зажимом, а через переключатель диапазонов - с образцовыми резисторами, отличающийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей, в лего - введены дополнительный источник напр жени с перестраиваемым коэффици ентом выходного напр - ени , корректирующий делитель, переменный резис-тор установки режимов, компенсирующий резистор, причем дополнительный источник питани соединен первым выводом с положительной шиной устройства , вторым выводом - с выходом источника опорного напр жени , выход дополнительного источника напр жени соединен с инвертирующим входом операционного усилител и через первую пару нормально замкнутых контактов переключател режимов с токозадающим выходом дополнительного источника напр жени , корректирующий делитель одним выводом соединен с выходом операционного усилител , средней точо кой через вторую пару нормально зам кнутых контактов переключател режи (Л мов - с плюсовым выводом стрелочного микроамперметра, другим выводом корректирующий делитель соединен -с отрицательной шиной устройства, переменный 2езистор установки режимов соединен одним выводом с отрицательной шиной устройства и через третью пару норч мально замкнутых контактов переключател режимов с общим выводом образцо sj вых резисторов, другим выводом - с нормально разомкнутым контактом треО ) тьей пары переключател режимов, об00 щий вывод образцовых резисторов соединен с первыми выводами первой пары нормально разомкнутых и второй пары нормально замкнутых контактов кнопки, первый вывод второй пары нормально разомкнутых контактов кнопки соединен с инвертирующим входом операционного усилител , вторые выводы первой пары нормально разомкнутых и нормально замкнут х контактов кнопки соединены между собой, второй вывод второй пары нормально замкнутых кон1. MULTI-DETERMINATION DEVICE FOR MEASURING RESISTANCE, containing an operational amplifier, reference voltage source, model resistors, range switch, analog microammeter, incremental resistor, mode switch and button, the inputs of the reference voltage source connected to the positive and negative tires of the device, the source output the reference voltage through the normally closed contact of the first pair of buttons is connected to the negative terminal of the micro switch. an ammeter, the positive terminal of which is connected via an additional resistor to the first input terminal and the output of the operational amplifier, the inverting input of which is connected to the second input terminal, and through a range switch to model resistors, characterized in that, in order to expand its functionality, An additional voltage source with a tunable output voltage coefficient, a correction divider, a variable mode setting resistor, a compensating resistor, If the additional power source is connected to the first terminal with a positive bus of the device, the second output is connected to the output of the voltage source, the output of the additional voltage source is connected to the inverting input of the operational amplifier and through the first pair of normally closed contacts of the mode switch to the current output of the additional voltage source, one output divider is connected to the output of the operational amplifier, by an average point through the second pair of normally closed circuits Ontukov switch mode (Lmov - with the positive output of the switch micro-ammeter, the other output of the correction divider is connected to the negative bus of the device, the variable mode setting resistor 2 is connected to the negative terminal of the device and through the third pair of normally closed contacts of the mode switch with the common output pattern sj the other resistors, with another output - with a normally open contact of the treOr of this pair of mode switches, which surrounds the output of the model resistors, is connected to the first terminals of the The first pair of normally open and second pair of normally closed button contacts, the first output of the second pair of normally open contacts of the button is connected to the inverting input of the operational amplifier, the second outputs of the first pair of normally open and normally closed x contacts of the button are interconnected, the second output of the second pair of normally closed con

Description

тактов кнопки через компенсирующий резистор соединен с первым выводом первой нормально замкнутой пары кнопки , второй вывод второй пары нормально разомкнутых контактов кнопки соединен с выходом, операционного усилител .button cycles through a compensating resistor connected to the first output of the first normally closed button pair, the second output of the second pair of normally open contacts of the button connected to the output of the operational amplifier.

2. Прибор.по п. 1, отличающийс тем, что токозадающий элемент дополнительного источника напр жени состоит из пассивного двухполюсника на полевом транзисторе с резистором в цепи истока.2. The device according to claim 1, characterized in that the current-supply element of the additional voltage source consists of a passive two-pole circuit on a field-effect transistor with a resistor in the source circuit.

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл создани портативных приборов с автономным питанием, позвол ющих нар ду, с измерением сопротивлеНИИ посто нных резисторов оперативно снимать вольт-амперные характеристики ( ВАХ) нелинейных сопротивлений. Целью изобретени вл етс расшире ние функциональных возможностей, чтобы без увеличени энергопотребле-НИН прибора и, соответственно, сохран , портативность и возможность длительного питани .от автономного источника , обеспечить оперативное сн тие ВАХ нелинейных сопротивлений. На чертеже приведена блок-схема предг1агаемого устройства. Многопредельный прибор дл измерени сопротивлений содержит операционный усилитель 1, переключатель 2 диапазонов , блок 3образцовых резисторов переключатель 4 режимов дохголнитёльный источник 5 напр жени с перестраиваемьм температурным коэффициентом выходного напр жени в виде последовательно соединенных пассивного токозадающего двухполюсника 6 на полевом транзисторе с истоковым резистором 7 и установочным резистором 8, источник 9 опорного напр жени , компенсиру ющий резистор 10, переменный резистор 11 установки режимов, микроамперметр 12. и добавочный резистор 13, корректирзтощий делитель на резисторах 14 .и 15, образующих вместе с резистором 13 корректирующее звено 16, кнопку .17 с нормально разомкнутыми контактами 18 и 19 и нормально замкнутыми контактами 20 и 21 . Исследуемое сопротивление 22 подключаетс к выходным зажимам 23 прибора . Токозадающий двухполюсник источника 5 своим отрицательным полюсом подключен через контакт 24 переключател 4 к установочному резистору 8 и инвертирующему входу усилител 1, а положительным полюсом - к поло штельному полюсу источника питани . Через контакт 25 переключател 4 средн .точка делител на резисторах 14 и 15 подключена к точке соединени плюса микроамперметра 12 с .его добавочным резистором 13. Обща точка образцовых резисторов блока 3 соединена .с минусом источника .питани через контакт 26 переключател 4 непосредственно , а через контакт 27 - через переменный резистор 11, и подключена также через контакт 18 кнопки к минусу микроамперметра и через последовательно соединенные контакт 21 кнопки и компенсирующий 10 к вьссоду источника 9. Выход последнего сое-. динен также с отрицательным полюсом источника 5 и через контакт 20 кнопки с минусом микроамперметра. По питанию стабилитрон 28 источника 9 включен между минусом и, через резистор 29, плюсом источника питани . Инвертирующий вход соединен с выходным зажимом 23, с образц;овыми резисторами блока 3 через переключатель 2 и через контакт 19 кнопки с выходом усилител . Выход усилител подключен также по второму входному зажиму 23 к плюсу микроамперметра через добавочный резистор 13 и к делителю корректирующего звена 16, отрицательный полюс которого соединен с минусом источника питани прибора. Компенсирующий резистор 10 устанавливаетс равным сумме добавочного резистора 13 и внутреннего сопротивлени микроамперметра, отношение резисторов 14 и 15 равно отношению добавочного и внутреннего сопротивлеД1ий микро амперметр а. Величина истокового резистора 7 устанавливаетс в 3 зависимости от величины тока двухполюсника , необходимой дл установки напр жени на неинвертирующем вхо де усилител , равным пределу шкалы прибора по напр жению, и дл обеспечени требуемого дл термокомпенсаци температурного коэффициента напр жени дополнительного источника. Прибор работает следующим образом . Основным режимом работы прибора вл етс режим дл Измерений без регулировок тока - измерений посто нных Сопротивлений и опорных точек БАХ нелинейных сопротивлений. В этом режиме замкнутыконтакты 24 - 26 переключател 4. При этом обща точка образцовых резисторов соединена с минусом источника питани , к неинвер тирующему входу усилител 1 подключен двухполюсник 6, а к плюсу микроамперметра - средн точка корректирующего делител . Через нормально замкнутые контакты 20 и 21 кнопки 17 минус микроамперметра подключен к стабилитрону, а компенсирующий резис тор 10 - к общей точке резисторов. При измерении сопротивлений посто нных резисторов резистор подключает с к зажимам 23 и по прибору снимает с величина сопротивлени в делени х шкалы, предел которой указан у выбра нрго положени переключател диапазо нов . При сн тии характеристик нелинейных сопротивлений последнее подключаетс к зажимам 23, далее снимаютс опорные точки характеристики. Дл этого с помощью переключател 2 диапазонов поочередно задают р д трков, значени которых ук,азаны против сортветствущих положений переключател На каждом положении переключател считываютс показани прибора по на684 пр жению, получа ,таким образом, р д опорных точек характеристики U 1(1). Если нужно сн ть характеристики R f(r), то на каждом положении переключател считывают значени сопротивлени в делени х шкалм, предел которой указан у соответствующего положени переключател 2 диапазонов. В случае необходимости сн ти промежуточных точек устанавливают выбранный предел шкалы токов переключателем 2 и переключают переключатель 4 режимов во второе положение.. При этом обща точка резисторов отключаетс от минуса источника питани иподключаетс к переменному резистору 11, а двухполюсник 6 и корректирующий делитель отключаютс . Дл установки нужного значени тока через RJJ нажимаетс кнопка 17, при этом через ее контакты 18 и 20 минус микроамперметра соответственно подключаетс к общей точке резисторов и отключаетс от стабилитрона, контактом 21 кнопки рветс цепь компенсирующего резистора 10, а через контакт 20 инвертирующий вход усилител 1 соедин етс с его выходом. При нажатой кнопке с помощью переменного резистора 11 устанавливают нужный ток по микроамперметру в делени х шкалы, предел которой указан .против выбранного положени переключйтел . После установки нужного тока кнопка отпускаетс , микроамперметр снова подключаетс к стабилитрону 28, а ток от микроамперметра через переменный резистор замещаетс током от вновь включенного компенсирующего резистора 10. При отпущенной кнопке счит{1шаетс показание прибора по напр жению, обеспечива получение точки ВАХ дл выбранного значени тока.The invention relates to computing and can be used to create portable devices with autonomous power, which, in addition to measuring the resistance of fixed resistors, can quickly remove current-voltage characteristics (IV) of non-linear resistances. The aim of the invention is to expand the functionality so that, without increasing the power consumption of the instrument, and, consequently, preserve the portability and the possibility of long-term power supply from an autonomous source, to ensure prompt removal of the current-voltage characteristics of nonlinear resistances. The drawing shows a block diagram of the device to be predicted. The multi-limiting device for measuring resistance contains an operational amplifier 1, a switch of 2 ranges, a block of 3 sample resistors, a switch of 4 modes of an extra voltage source 5 with tunable temperature coefficient of the output voltage in the form of a series-connected passive current-supply two-pole 6 with a source transistor with a source resistor 7 and a setting resistor 8, reference source 9, compensating resistor 10, variable resistor 11 mode settings, microamps A meter 12. and an additional resistor 13, a correction divider on resistors 14. and 15, forming together with a resistor 13 a correction link 16, a button .17 with normally open contacts 18 and 19 and normally closed contacts 20 and 21. Test resistance 22 is connected to instrument output terminals 23. The current-supplying two-terminal source 5 is connected via its terminal 24 via switch 24 of switch 4 to the installation resistor 8 and the inverting input of amplifier 1, and the positive pole to the terminal pole of the power supply. Through pin 25 of switch 4, the midpoint splitter on resistors 14 and 15 is connected to the junction point of the microammeter 12 with its additional resistor 13. The common point of the exemplary resistors of the unit 3 is connected directly to the minus of the power supply through pin 26 of the switch 4, and through pin 27 is via a variable resistor 11, and is connected also via pin 18 of the button to the minus of the micro-ammeter and through the series-connected contact 21 of the button and compensating 10 to each of the source 9. The output of the last is co-. Dinen also with the negative pole of the source 5 and through the contact 20 of the button with the minus of the microammeter. In terms of power supply, Zener diode 28 of source 9 is connected between minus and, through a resistor 29, a positive source of power. The inverting input is connected to the output terminal 23, with the sample; the new resistors of the unit 3 are through switch 2 and through the contact 19 of the button with the output of the amplifier. The output of the amplifier is also connected via the second input terminal 23 to the plus of the microammeter via an additional resistor 13 and to the divider of the correction link 16, the negative pole of which is connected to the minus of the instrument power supply. The compensating resistor 10 is set equal to the sum of the additional resistor 13 and the internal resistance of the microammeter, the ratio of the resistors 14 and 15 is equal to the ratio of the additional and internal resistance of the micrometer am. The magnitude of the source resistor 7 is set to 3 depending on the magnitude of the current of the two-pole device required for setting the voltage on the non-inverting input of the amplifier equal to the scale limit of the instrument for voltage, and to provide the temperature coefficient of the additional source required for temperature compensation. The device works as follows. The main mode of operation of the device is the mode for Measurements without current adjustments — measurements of the constant Resistances and reference points of the BAC non-linear resistances. In this mode, the contacts 24 - 26 of the switch 4 are closed. In this case, the common point of exemplary resistors is connected to the minus of the power supply, a two-terminal 6 is connected to the non-inverting input of amplifier 1, and the middle point of the corrective divider is connected to the plus of the microammeter. Through the normally closed contacts 20 and 21 of the button 17, the minus of the microammeter is connected to the zener diode, and the compensating resistor 10 to the common point of the resistors. When measuring the resistance of the constant resistors, the resistor connects to the terminals 23 and, according to the instrument, removes the resistance value in the scale divisions, the limit of which is indicated by the selected position of the range switch. When the characteristics of the nonlinear resistances are removed, the latter is connected to the terminals 23, then the reference points of the characteristics are removed. To do this, using a switch of 2 ranges, alternately set a series of keys, the values of which are set to, opposite to the corresponding positions of the switch. At each position of the switch, the instrument reads on the 684 voltage, thus obtaining a number of reference points of the characteristic U 1 (1). If the characteristics R f (r) need to be removed, then at each position of the switch read the resistance values in the scale divisions, the limit of which is indicated at the corresponding position of the switch of 2 ranges. If it is necessary to remove intermediate points, set the selected limit of the current scale by switch 2 and switch the 4 mode switch to the second position. In this case, the common point of the resistors is disconnected from the power supply minus and connected to the variable resistor 11, and the two-pole 6 and the correction divider are turned off. To set the required current value through RJJ, button 17 is pressed, while through its contacts 18 and 20 minus the microammeter, respectively, it is connected to the common point of resistors and disconnected from the Zener diode, by contacting the button 21 of the RETS button of the compensating resistor 10, and connecting comes with its output. When the button is pressed, using the variable resistor 11, set the required current by the microammeter in the scale divisions, the limit of which is indicated opposite the selected switch position. After setting the required current, the button is released, the micro-ammeter is again connected to the Zener diode 28, and the current from the micro-ammeter through the variable resistor is replaced by the current from the newly turned on compensating resistor 10. When the button is released, the instrument reads the voltage for the selected current value .

Claims

1. MULTI-LIMIT RESISTANCE MEASUREMENT DEVICE, comprising an operational amplifier, a reference voltage source, reference resistors, a range switch, a micrometer, an additional resistor, a mode switch, and a button, the inputs of the reference voltage being connected to the positive and negative buses of the device, the output of the reference source is voltage through a normally closed contact of the first pair of buttons is connected to the negative terminal of the arrow micro. an ammeter, the positive output of which through an additional resistor is connected to the first input terminal and the output of the operational amplifier, the inverting input of which is connected to the second input terminal, and through the range switch with exemplary resistors, characterized in that, in order to expand the functionality, an additional voltage source with a tunable output voltage coefficient, a correction divider, a variable mode resistor, a compensating resistor, and up to An additional power source is connected by the first terminal to the positive bus of the device, the second terminal is connected to the output of the reference voltage source, the output of the additional voltage source is connected to the inverting input of the operational amplifier and through the first pair of normally closed contacts of the mode switch with the current-setting output of the additional voltage source, the correction divider is the output is connected to the output of the operational amplifier, the middle point through the second pair of normally closed contacts 59 switch mode selector - with a positive terminal of a dial microammeter, another terminal correcting divider connected to the negative bus of the device, the variable mode resistor connected to one terminal of the negative bus of the device and through a third pair of normally closed contacts of the mode switch with a common terminal of standard resistors, the other terminal with normal open contact of the third pair of mode switch, the common output of exemplary resistors connected to the first terminals of the first pair of normally open and the second pair of normally closed button contacts, the first output of the second pair of normally open button contacts is connected to the inverting input of the operational amplifier, the second conclusions of the first pair of normally open and normally closed button contacts are connected to each other, the second output of the second pair of normally closed contacts

SU „„ 1177768 clock strokes through the compensating resistor is connected to the first output of the first normally closed pair of buttons, the second output of the second pair of normally open contacts of the button is connected to the output of the operational amplifier.

2. The device according to claim 1, characterized in that the current-sensing element of the additional voltage source consists of a passive two-terminal on a field-effect transistor with a resistor in the source circuit.