SU1758584A1

SU1758584A1 - Digital meter of active resistance

Info

Publication number: SU1758584A1
Application number: SU894796151A
Authority: SU
Inventors: Аскольд Михайлович Агафонников; Владимир Анатольевич Болдырев
Original assignee: Южное отделение Института океанологии им.П.П.Ширшова
Priority date: 1989-12-20
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Изобретение относитс к электрическим измерени м и предназначено дл использовани в системах автоматического сбора и обработки информации. Цель изобретени - повышение точности измерений путем исключени погрешности источника опорного напр жени . Источник 1 опорного напр жени соединен с выводом эталонного сопротивлени 2 и с входом аналого-цифрового преобразовател 3, второй вывод эталонного сопротивлени соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразовател 3 и с выводом измер емого сопротивлени 4. второй вывод которого соединен с общей шиной, причем вместо эталонного сопротивлени может быть использован генератор стабильного тока. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to electrical measurements and is intended for use in systems for the automatic collection and processing of information. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the error of the voltage source. The source 1 of the reference voltage is connected to the output of the reference impedance 2 and to the input of the analog-digital converter 3, the second output of the reference impedance is connected to the second input of the analog-to-digital converter 3 and the output of the measured resistance 4. the second output of which is connected to the common bus instead of a reference impedance, a stable current generator can be used. 1 hp ff, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к электрическим измерени м и может быть использовано , например, в системах автоматического сбора и обработки информации (в частности - океанологической) от термо- и тензорези- стивных датчиков с применением ЭВМ.The invention relates to electrical measurements and can be used, for example, in systems for the automatic collection and processing of information (in particular, oceanological) from thermal and strain-resistant sensors using computers.

Известны цифровые измерители активных сопротивлений, основанные на методе амперметра-вольтметра, содержащие генератор эталонного тока и включенное последовательно с ним измер емое сопротивление Rx, падение напр жени на котором подаетс на вход аналого-цифрового преобразовател (АЦП), причем выходной цифровой отсчет последнего вл етс известной (в частности - линейной) функцией . Определение величины Rx или св занной с ним другой измер емой величины производитс с помощью подключаемой к выходу АЦП некоторого цифрового вычислительного устройства (ЭВМ).Digital resistance meters are known, based on the ammeter-voltmeter method, containing a reference current generator and a measured resistance Rx connected in series with it, the voltage drop on which is fed to the input of an analog-to-digital converter (ADC), the output digital reading of the latter known (in particular - linear) function. The determination of the value of Rx or of another measured value associated with it is carried out using a digital computing device (computer) connected to the output of the ADC.

Эти измерители содержат, по меньшей мере, три источника погрешностей измерени : источник опорного напр жени (ИОН) f$ генератора эталонного тока, эталонное сопротивление в этом же генераторе и ИОН АЦП.These meters contain at least three sources of measurement errors: the reference voltage source (ION) f $ of the reference current generator, the reference resistance in the same generator, and the ION of the ADC.

Прототипом изобретени вл етс устройство по а.с. № 1429049, содержащее ИОН, балластное сопротивление, магазин эталонных сопротивлений, последовательно с которым включены измер емые сопротивлени , и АЦП с вычислителем. Оно содержит те же три источника погрешностей .The prototype of the invention is a device according to an. No. 1429049, containing ION, ballast resistance, the reference resistance store, in series with which the measured resistances are included, and the A / D converter with the calculator. It contains the same three sources of error.

Цель изобретени - повышение точности измерений. Сущность изобретени заключаетс в исключении отдельного ИОН дл генератора эталонного тока и введении одного общего ИОН, выход которого под- - ключей ко входу эталонного напр жени АЦП и через эталонное сопротивление или через схему генератора стабильного тока (также неизбежно имеющую в своем составе некоторое эталонное сопротивление) - к измер емому сопротивлению, и обща точка эталонного сопротивлени (или генератора стабильного тока) и измер емого сопротивлени соединена с измерительным входом АЦП.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The essence of the invention is to exclude a separate ION for the reference current generator and to introduce one common ION, the output of which is a sub- key to the input voltage of the ADC reference voltage and through a reference resistance or through a stable current generator circuit (also inevitably containing some reference resistance) - to the measured resistance, and the common point of the reference resistance (or stable current generator) and the measured resistance are connected to the measuring input of the ADC.

Сущность изобретени по сн етс прилагаемым чертежом, где 1 - ИОН - источник опорного напр жени , 2 - НЭ/ГТ - эталонное сопротивление или генератор стабильного тока, Rx измер емое сопротивление, АЦП - аналого-цифровой преобразователь. Устройство работает следующим образом, Пусть Uo - напр жение ИОН, N - разр дность АЦП; - общее чиспо шаюв квантовани АЦП; Ux - напр жение на Rx. Как известно, шаг квантовани АЦП равенThe invention is explained in the attached drawing, where 1 is an ion source — a reference voltage source, 2 — NE / GT is a reference resistance or a stable current generator, Rx is the measured resistance, and the ADC is an analog-to-digital converter. The device works as follows. Let Uo be the voltage of the ion, N is the ADC voltage; - the total number of quantization of the ADC; Ux is the voltage on Rx. As you know, the quantization step of the ADC is equal to

Д U U0/n.D U U0 / n.

Выходной отсчет АЦП будет (с точностью до единицы младшего разр да)The output ADC count will be (up to the unit of the youngest bit)

m Ux/ AU n-Ux/U0. Напр жение на R будетm Ux / AU n-Ux / U0. Voltage on R will be

Ux U0-Rx/(R3+Rx) при включении эталонного сопротивлени ,Ux U0-Rx / (R3 + Rx) when the reference resistance is switched on,

Ux ICT Rx Rx(KU0/R 3)Ux ICT Rx Rx (KU0 / R 3)

в случае включени генератора стабильного тока ICT, который пр мо пропорционален U0 и обратно пропорционален включенному в состав ГТ эталонного сопротивлени R э.in the case of the inclusion of a stable current generator ICT, which is directly proportional to U0 and inversely proportional to the reference impedance R e included in the GT.

Подставив эти выражени дл Ux в формулу дл т, получим:Substituting these expressions for Ux into the formula for t, we get:

т (n/Uo) U0RxAR3+ Rx) nRx/(R3+ Rx) в 1-м случае иt (n / Uo) U0RxAR3 + Rx) nRx / (R3 + Rx) in the 1st case and

т - (n/Uo) Rx(KU0/R э) п К RX/R3 во 2-ом случае.t - (n / Uo) Rx (KU0 / R e) n K RX / R3 in the 2nd case.

Из этих выражений полностью выпало U0 (напр жение ИОН), т.е. результат от него не зависит. Тем самым исключен этот источник погрешностей и погрешность результата зависит только от погрешностей R3.From these expressions, U0 (ION voltage) completely fell out, i.e. the result does not depend on it. Thus, this source of errors is excluded and the error of the result depends only on the errors R3.

Технико-экономическа эффективность изобретени состоит в повышении точности измерений при снижении требований к стабильности источника опорного напр жени .The technical and economic efficiency of the invention is to improve the measurement accuracy while reducing the stability requirements of the reference source.

Поскольку за вл емое устройство предназначено дл научно-исследовательских работ, дать его экономическую эффективность в денежном выражении не представл етс возможным.Since the claimed device is intended for scientific research, it is not possible to give its economic efficiency in monetary terms.

Claims

1. A digital resistance meter containing a source of reference voltage, a reference resistance, an analog-to-digital converter, characterized in that, in order to improve measurement accuracy, the output of the reference voltage source is connected to the output of the reference resistance and to the input of an analog-digital converter, the second the output of the reference resistor is connected to the second input of the analog-to-digital converter and to the output of the measured resistance, the second output of which is connected to the common bus.

2. The meter p. 1, characterized in that instead of the reference resistance, a stable current generator is introduced into it.