SU759981A1 - Цифровой омметр1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к йзмерительной технике и предназначено для измерения активных сопротивлений.

Известен омметр,в котором через измеряемый и эталонный резистор пропускается ток от эталонного источника напряжения. Напряжение на измеряемом резисторе, пропорциональное его сопротивлению, измеряется цифровым вольтметром [1].

Известен другой цифровой омметр, содержащий последовательно соединенные источник эталонного напряжения и делитель, образованный эталонным й измеряемым резистором, интегратор, подключенный неинвертирующим входом к средней точке делителя, а . вторым входом через токоэадающйй резистор — к источнику эталонного напряжения, триггер, управляющий ключей и селектором испыльсов, компаратор, генератор и счетчик.

Измеряемое напряжение и_х в средней точке делителя пропорционально неизвестному сопротивлению резистора К_х, если обеспечивается выполнение неравенства “"Κ,/Κ«1 . Чем

^{3 х} .......... .

шире диапазон измеряемых сопротив.лений К_х , тем значительнее сказыва-/ .

2

ется нелинейность характеристики ’и_х=£(к_х), что может стать источником дополнительной погрешности при измерении сопротивлений. Относительная погрешность дискретности

..... 4

с1=+^£—, где - длительность периода , ί - частота, для правильного “измерения не должна превышать определенного значения, иначе ошибка измерения значительно возрастает. Кроме того, известному цифровому омметру свойственен дрейф интегратора, в результате появляется необходимость в дополнительная узле - автоматической коррекции нуля. Поэтому цифровой омметр нельзя использовать для измерения сопротивлений с достаточной точностью в широком диапазоне.

Цель предлагаемого изобретения расширение диапазона и повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что в цифровой омметр, содержащий последовательно соединенные источник эталонного напряжения и делитель, образованный эталонным и измеряемым резисторами, интегратор, подключенный

3

759981

4

г =Т~ *'

одним входом к средней точке делителя, а другим через токозадающий резистор - к источнику эталонного напряжения, блок управления, управляющий селектором импульсов, компаратор, один вход которого заземлен, а другой соединен с выходом интегратора, генератор импульсов, соединенный со счетчиком через селектор, введены формирователь разнополярного напряжения, переключатель диапазонов и Индикатор, причем переключатель диапазонов соединен параллельно входом интегратора и эталонному резистору делителя, вход формирователя соединен с выходом компаратора, а его выход с входом блока управления и интегратора, выходы блока управления соединены с управляющими входами переключателя диапазонов, счетчика и индикатора, вход которого соединен с выходом счетчика, При этом интегратор выполнен в^ виде дифференциального усилителя постоянного тока и балансного истокового повторителя, соединенного своими выходами с вхо-^: дами усилителя постоянного тока, одним из входов с токозадающим резистором и интегрирующим конденсатором, а другим с входом интегратора, Пере- / ключа тель диапазонов выполнен в виде · Двух параллельных ветвей, содержащих последовательно соединенные управляемые ключи и дополнительные эталонные резисторы,

В результате значительно повысилось входное сопротивление интегратора . Измерительная цепь включена в ⁷ замкнутую автоколебательную систему, ,· поэтому'процесс измерения'сопротивлений приближается к процессу их~измерения на переменном токе.’Сузился 'диапазон входных напряжений интегратора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого цифрового омМётра.

Омметр содержит эталонный резистор Κ^, измеряемый резистор К_х, переключатель диапазонов 1, состоящий из дополнительных эталонных резисторов ^КЭ1 * ^кэг ^и ключей 2., 3, интегратор 4, состоящий из балансного потокового повторителя 5, дифференциального усилителя 6 постоянного тока, интегрирующего конденсатора С й ТО'кё'задающего резистора К, компаратор 7, формирователь 8 разнополярного эталонного напряжения , блок 9 управления, генератор 10 импульсов, селектор 11, счетчик 12, индикатор 13,

Цифровой омметр работает следующим образом.

.Разнополярное напряжение с выхода формирователя 8 подается непосредственно на инвертирующий вход и через делитель, состоящий из резисторов Кд и на неинвертирующий вход интегратора 4. Напряжение на выходе интегратора 4 изменяется линейно со

скоростью пропорциональной разности напряжений на его входах и подается на компаратор 7, срабатывание которого происходит в момент, когда линейно изменяющееся ., напряжение на его входе достигает нулевого уровня. В результате изменяется полярность его выходного напряжения, а также полярность .скачка напряжения на выходе интегратора 4 и знак производной его линейно изменяющегося напряжения, В течение одного периода таких скачков два:один положительный, другой отрицательный.

По сигналу ''Пуск'¹ блок 9 управления открывает селектор 11 на время длительности одного периода, в течение' которого происходит заполнение счетчика '12 эталонными импульсами из генератора 10, Блок 9 управления при подаче в него значения содержимого счетчика управляет 2 и 3 и сдвигом запятой в индикаторе 13.

Исходя из значения содержимого счетчика, блок 9 управления изменяет (в 1, 10 или 100 раз) суммарное сопротивление параллельно включенных эталонных резисторов К_Э,К_Э1,К_Э2 , отключая соответствующие дополнительные эталонные резисторы К_эч,К_Э2 , при помощи ключей 2, 3, и сдвигает запятуюв индикаторе 13 на 0,1 или 2 разряда соответственно. После выбора диапазона блок управления повторяет измерение. \

Информация, записанная в счетчике 12, отображается в индикаторном устройстве 13.Показания омметра пропорциональны значениям измеряемых сопротивлений.

Использование новых элементов выгодно отличает предлагаемый цифровой омметр от указанного прототипа, Применение управляемого переключателя диапазонов позволило значительно уменьшить погрешность промежуточного преобразования К_х в и_х ,обусловленную нелинейностью характеристики ϋ_χ=ί (Κ_χ), и уменьшить, относительную погрешность дискретности. Увеличение входного сопротивления интегратора позволило повысить точность интегрирования. Использование преобразователя на основе коммутационного способа с переменой знака интегрирования позволило скомпенсировать дрейф интегратора. Все это позволит расширить диапазон,' повысить точность измерения и увеличить сферу применения цифрового омметра.

Claims (3)

1. Формула изобретения

   1. Цифровой омметр, содержащий последовательно соединенные источник эталонного напряжения и делитель, образованный эталонным и измеряемым резисторами, интегратор, подключенный одним входом к средней точке указанного делителя, а другим через

   5

   759981

   6

   токоэадающий резистор к источнику эталонного напряжения, блок управления ,управляющим селектором импульсов,компаратор, один вход которого заземлен , а другой соединен Ό выходом интегратора, генератор импульсов, со- 5 единенный со счетчиком через селектор, отличаю щийс я тем, что·, с целью расширения диапазона и повышения'точности измерений, в него введены формирователь разнополярного напряжения, переключатель диапазонов и индикатор, причем переключатель диапазонов соединен параллельно входом-интегратора к эталонному резистору делителя, вход формирова- , теля соединен с выходом компаратора, а его выход с входами блока управления и интегратора,выходы блока управления соединены с управляющими входами переключателя диапазонов, счетчика и индикатора, вход которого со- 20 единен с выходом счетчика.
2. 2. Омметр по п.1, о тли чаю щий с я тем, что интегратор выполнен в виде дифференциального усилителя постоянного тока и балансного истокового повторителя, соединенного своими выходами с входами усилителя постоянного тока, одним иэ входов с токозадающим резистором и интегрирующим конденсатором, а другим с входом интегратора.
3. 3, Омметр по пп.1 и 2, о т л и чающийся тем, что переключатель диапазонов выполнен в виде двух параллельных ветвей, содержащих последовательно соединённые управляв- . мые ключи и дополнительные эталонные резисторы.