SU1219971A1 - Мост переменного тока дл низкотемпературного термометра сопротивлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электрических измерений, в частности , к измерительным приборам мостового типа, в которых осуществл етс  сравнение с эталонной величиной. Цель изобретени  - повьшение чувствительности и точности одинарного моста переменного тока при измерени х в области больших сопротивлений - достигаетс  путем введени  цепей автоматической компенсации реактивной составл ющей сигнала разбаланса . Устройство содержит резисторы , низкотемпературный термометр сопротивлени  3, эталонный резистор 4, предусилитель 7, селективный усилитель 8, фазочувствительные детекторы 9 и 12, усилители посто нного тока 10 и 15, элемент индикации 11, генератор 13 низкочастотных синусоидальных колебаний, фазовращатель 14, варикап 16, конденсатор 17, криос- тат 19, соединительные элементы 20- 23. 1 ил. Ь

Description

1

Изобретение относитс  к области электрических измерений, а именно к измерительным приборам мостового типа , в которых осуществл етс  сравнение с эталонной величиной.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и точности оди- нарного. моста переменного тока при измерени х в области больших сопротивлений путем введени  цепей автоматической компенсации реактивной составл ющей сигнала разбаланса.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит резисторы и 2, низкотемпературный термомедр 3 .сопротивлени , эталонный резистор 4, клеммы 5 и. 6, предусилитель 7, селективный усилитель 8, первый фазочувст- вительный детектор 9, первый усилитель 10 посто нного тока, элемент 11 индикации, второй фазочувствительный детектор 12, генератор 13 низкочастотных синусоидальных колебаний, фазовращатель 14, второй усилитель 15 посто нного тока, варикап 16, конденсатор 17, третий резистор 18,крио- стат 19, проврда 20-23.

В плечи моста включены резисторы 1 и 2, причем Rj Rj 15 Ом, термометр 3 сопротивлени  включенный по трехпроводной схеме, и эталонный резистор 4, например магазин сопротивлений , подключенных к прибору посредством двух клемм 5 и 6 соответственно . Устройство содержит систему индикации баланса, состо щую из пред- усилител  7 с пермаллоевым трансформатором на входе, к выходу которого подключен селективный усилитель В, который, в свою очередь, подключен к входу фазочувствительного детектора 9, а выход последнего соединен с входом усилител  10 посто нного . тока , к выходу которого подключен элемент 11 индикации, например вольтметр . Выход селективного усилител  8 подключен к второму фазочувствитель- ному детектору 12, который соединен с генератором 13 низкочастотных синусоидальных колебаний через фазовращатель 14, Генератор 13 соединен также с входом опорного напр жени  фазочувствительного детектора 9. Выход фазочувствительного детектора 12 соединен с вторым усилителем 15 посто нного тока, а выход последнего - с точкой соединени  варикапа 16

19971

(КВС-1ИА) с конденсатором 17 большой емкости (0,5 мкф) через резистор 18 (10 МОм). Варикап 16 и конденсатор 17 образуют последовательную цепь, под5 ключенную своими концами параллельно магазину 4 сопротивлений. Термометр 3 сопротивлени  помещен в криостат 19. Провод 20 термометра 3 сопротивлени  подключен к входу системы индикации

10 -баланса, провод 21 - в плечо магазина 4 сопротивлений, провод 22 включен в плечо самого термометра 3, причем R2j R2 Провод 23 емкостной компенсации введен одним концом в крио15 стат 19 вместе с проводами 20-22,но к термометру не подсоединен. Второй конец провода 23 подключен к вершине моста, общей дл  диагонали запитки генератора 13 и плеча магазина 4 соп20 ротивлений.

Устройство работает следующим об- i разом.

Комплексный сигнал разбаланса моста поступает через предусилитель 7

25 на селективный усилитель 8, после чего усиленный сигнал подаетс  на оба фазочувствительных детектора 9 и 12. Опорное напр жение, подаваемое на фазочувствительный детектор 9, совпа30 дает по фазе с активным разбалансом моста, так что напр жение на его выходе пропорционально величине активного разбаланса. После прохождени  через усилитель 10 посто нного тока этот сигнал подаетс  на элемент 11 индикации. На фазочувствительный детектор 12 опорное напр жение от генератора 13 попадает после прохождени  через фазовращатель 14, где исходит поворот фазы опорного напр жени  на 90°относительного сигнала активного разбаланса. На выходе фазочувствительного детектора, 12 возни- .кает напр жение, пропорциональное ве ., личине реактивной составл ющей сигнала разбаланса, которое после усилени  в усилителе 15 посто нного тока подаетс  через большое сопротивление резистора 18 на варикап 16 и измен ет его емкость. Отрицательности обратной св зи по реактивной составл ющей легко добитьс  поворотом на 180 фазы опорного напр жени  на фазочувст- вительном детекторе 12.

Поскольку реактивна  составл кица  сигнала разбаланса подавлена цепью обратной св зи, в данном устройстве разбаланс всегда носит активный ха35

50

55

3

рактер, а в услови х баланса сопротивлени  термометра 3 и магазина 4 сопротивлений равны. Фазочувствитель- ный детектор 9 даже при малом активном разбалансе не забиваетс  большим реактивным разбалансом. Это обеспечивает повьшение точности и чувствительности моста при измерени х в области больших сопротивлений,Например , при сопротивлении термометра и выдел емой в нём MQIRHOCTH Вт разрешение прибора AR/R составл ет 10, прибор без автокомпенсации при тех же услови х обеспечивает разрешение только 10 .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Мост переменного тока дл  низкотемпературного термометра сопротивлени , содержащий генератор низкочастотных синусоидальных колебаний, подключенный первым выходом к диагонали питани  моста, селективньй усилитель, первый фазочувствительный детектор, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора низкочастотных синусоидальных колебаний, а второй вход - с выходам селективного усилител , первый усилитель посто нного тока, вход которого соединен с выходом первого фазочувствительного детектора, а выход - с злементом

   to

   15

   19971

   индикации, два резистора, включенные в первое и второе плечи моста, эталонный резистор, включенный в третье плечо моста, клеммы дл  подклКзчени  низкотемпературного термометра сопротивлени , включенные в четвертое плечо моста, о тличающий- с   тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности при измерении больших сопротивлений, в него введены второй фазочувствительный детектор, второй усилитель посто нного тока, фазовращатель, третий резистор , варикап, конденсатор, пред- усилитель, причем выход селективного усилител  соединен с первым входом второго фазочувствительного детектора , второй вход которого соединен с выходом фазовращател , вход которого соединен с первым входом первого фазочувствительного,детекто- ра,. выход второго фазочувствительного детектора через последовательно соединенные второй усилитель посто нного тока и третий .резистор соединен с первыми выводами варикапа и конденсатора, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выводами эталонного резистора , вход предусилител  соединен с вторым вьшодом варикапа, а выход - с входом селективного усилител .

   20

   25

   30

   ВНИИПИ Заказ 1318/52 Тираж 728 Подписное Филиал тп Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4