Claims (4)
быстрэдейстэие (из-за необходимости уравновешивани моста), которые ограничивают область применени . Например , при работе с объектами динамического характера они не обеспечивают требуемой точности воспроизведени функции (t) .Кроме того, недо-: таток во втором приборе заключаетс ещэ и в неудобстве выходного сигнала дл непосредственного наблюдени измер емой величины. Известно также устройство иэмерэни относительного изменени сопротивлени , которое содержит мост,подключенный входами к полю-ам источника питани , инвертирующий усилитель и усилитель неравновеси с управл емым коэффициентом усилени , опорный вход последнего подключен к одной из верлин измерительной диагонали моста, а управл ющий вход его со-эдинэн с выходом инвертирующего усилител , вход инвертирующего усилител Соединен с одним из полюсов источника 3, Однако в этом приборе отсутствует процесс уравновешивани , следователь но, он лишен указанных ограничений по применению, прибор также обладает низкой чувствительностью к изменени м измер емой величины, равной 0,50. Кроме того, к качеству управлени коэффициентом усилени усилител неравновеси должны предъ вл тьс жесткие требовани , так как от этого зависит точность измерени . Достичь высокого качества мешает невысокий диапазон изменени сигнапа, поступаю щего на вход инвертирующего усилител , а также необходимость получени обратно пропорциональной зависимости коэффициента усилени усилител неравновеси . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс измеритепь , содержащий источник питани , измерительную цепь, подключенную входами к полюсам источника и составленную либо последовательно соединенными измер емглм и образцовым сопротивлени ми, либо част ми одного и того же сопротивлени , называемого дифференциальным преобразователем, и указатель, подключаемый к выходу измерительной цепи и одному из полюсов источника питани . Этот прибор также позвол ет папучать измерительную информацию как об абсолютных , так и об относительных изменени х измер емого сопротивлени без уравновешивани , он имеет самую простую измерительную цепь, что облегчает настройку и уменьшает погрешность от нестабильности сопротивлений, кроме того приR i, a прибор имеет линейную шка лу./ Однако в этом приборе низка чувствительность , котора равна 0,25U (дл изменени выходного сигнала на 1% требуетс изменить измер емое (или преобразуемое) сопротивление на 4%) при обычной измерительной цепи и 0,5и дл цепи с дифференциальным преобразователем, сложность отсчета измер емой величины (абсолютного или относительного изменени сопротивлени ) по указателю. Последний недостаток не позвол ет примен ть высокочувствительные нулевые указатели. Цель изобретени - повышение чувствительности и упрощение отсчета. Эта цель достигаетс тем, что в известный прибор, содержащий измеригельную цепь, входы которой подключены к полюсам источника питани , и указатель, введены два блока получени отношени напр жений, входы которых у первого в пр мом, а у второго в обратном пор дке подключены к полюсам источника питани и к выходу измерительной цепи, а выходы блоков соединены с входами указател , кроме того, измерительна цепь выполнена в виде моста. Указанные отличительные признаки позвол ют устранить посто нную составл ющую в выходном сигнале измерительной цепи, выполненной в виде делител напр жени . Кроме того, путем применени нулевых указателей по вл етс возможность дополнительно повысить чувствительность прибора. При использовании мостовой измерительной цепи входы блоков получени отношени напр жений должны подключатьс в том же пор дке к выходам измерительной цепи (к вершинам измерительной диагонали) и одному из полюсов источника питани , обеспечива тем самым увеличение разбаланса моста . На чертежах (фиг, 1 и Фиг. 2) изображены схема и принцип работы предлагаемого прибора. Прибор содержит источник питани 1, измерительную цепь 2, у которой точки б и 7 - входы, а точки 8 и 9 выходы , блоки 3 и 4 получени отношени напр жений, указатель 5. Работает устройство следующим образом . В исходном состо нии (фиг. 1) измер ема величина лКо. отсутствует, следовательно (,,,8 Так как , где R - сопротивлени плеч делител напр жени , напр жени на выходах блоков 3 и 4 определ ютс по формулам и игде и - напр жение источника питани 1, оказываютс равными. Стрелка указател 5 располагаетс на нулевой отметке . Это означает, что обеспечен нулевой режим работы измерительной цепи, и, следовательно, устранен один иэ указанных недостатков известного прибора. Пусть теперь сопротивление Нд. уменьшаетс на вeличинyлR,J R2(l-E,j), где §2 ТГ напр жени и,; п ни, - измен тс и станут равными . ( то измен тс величины напр жений U и Uj (1), которые могут быть определены по формулам ) Ч т:7Iт- (3) 1 Указатель 5 в этом случае находит с под напр жением, равным Uv. . - 2иеа. (4) Выражение (4) получено в том случае , если S;j « 1. Если R и R в измерителе (фиг, 2) вл ютс част ми сопротивлени одного и того же диффе ренциальногб преобразовател ,то при наличии измер емой величины R и R измён :отс на одинаковую, но противоположную по знаку величину g R .. Пусть R увеличилось на € R , а R. уменьшилось на величину €R,j, тогда, провед аналогичные вычислени , получим и,к 4 ие(5) Анализ выражений (4) и (5) показывает , что изменение R. (или R иRa на 1% дает изменение Uj на величины соответственно равные 2U и 4U, Следо вательно, устранен и другой недостаток известного прибора, так как чувс твительность его возрастает в 8 раз. Можно показать, что введение новых блоков не нарушает однозначности информации , так как по вление измер емой величины противоположного знака вызывает отклонение выходного напр жени указател в другую сторону. Пример . Рассмотрим результаты применени блоков получени отношени . напр жений с мостовой цепью (фиг. 2) и сравним их с известными. В случае использовани в качестве элементов моста частей двух дифферен циальных преобразователей и при усло вии, что , и f ,, §3 §4.g, напр жение на указатель 5 (фиг 2), подключенный к вершинам измерительной диагонали 8 и 9, равно Т При подключении к мосту (фиг. 2) блоков 3 и 4 на их выводах имеем такие значени напр жений: т Так как Rd-e) 7,8 6,7 R(l + g)R(T-e} 7,9 (€Щ) то напр жение на указателе 5 в схеме (фиг. 2)равно 4ue. Сравнение (9) и (6) показывает, что применение новых блоков позвол ет и с мостовой цепью повысить чувствительность прибора. Однако, нетрудно заметить, что выражени (9) и (5) идентичны, следовательно, мостова цепь может быть заменена более простой схемой, имеющей вид делител напр жени , причем, по чувствительности они эквивалентны. Указатель 5 в приборе(фиг. 1) может быть нулевым и высокочувствительным . Таким образом, введение новых блоков и новых св зей позвол ет добитьс значительного повышени чувствительности (в 4 или 8 раз) известного прибора, а также удобства отсчета измер емой величины. Предлагаемый измеритель дает возможность улучшить качество проведени контрольноизмерительных операций и позвол ет повысить достоверность информации о протексиощем процессе. Формула изобретени 1.Измеритель изменений сопротивлени , содержащий измерительную цепь, входы которой подключены к полюсг1М источника питани , и указатель, о тличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности и упрощени отсчета, в него введены два блока получени отношени напр жений , входы которых у первого в пр мом , а у второго в обратном пор дке подключены к полюсам источника питани и к выходу измерительной цепи, а выходы блоков соединены с входами указател . 2,Измеритель по п. 1, отличающийс тем, что измерительна цепь.выполнена в виде моста. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 294108, кл. G 01 К 13/02, 1971. fast action (due to the need to balance the bridge), which limit the scope. For example, when working with objects of a dynamic nature, they do not provide the required accuracy of the reproduction function (t). In addition, the lack of a second device also results in the inconvenience of the output signal for direct observation of the measured value. It is also known a device for measuring the relative change of resistance, which contains a bridge connected by inputs to the field of the power source, an inverting amplifier and a disequilibrium amplifier with a controlled gain, the reference input of the latter is connected to one of the vertices of the measuring diagonal of the bridge, and its control input from -Edinen with the output of an inverting amplifier, the input of an inverting amplifier Connected to one of the poles of source 3, However, this device does not have a balancing process, and therefore deprived of the indicated restrictions on use, the device also has a low sensitivity to changes in the measured value of 0.50. In addition, stringent requirements must be placed on the quality of the gain control of the disequilibrium amplifier, since the measurement accuracy depends on this. The low range of the signal input to the inverting amplifier, as well as the need to obtain an inversely proportional gain of the disequilibrium amplifier, hinders the attainment of high quality. The closest technical solution to the proposed is a measure containing a power source, a measuring circuit, connected by inputs to the source poles and composed either by series-connected measurements of impedance and reference resistance, or parts of the same resistance, called a differential converter, and an indicator connected to the output of the measuring circuit and one of the poles of the power source. This device also allows papu measuring information about both absolute and relative changes of the measured resistance without equilibration, it has the simplest measuring circuit, which facilitates tuning and reduces the error from the instability of resistance, moreover, when R i, a device has a linear scale. / However, in this device, the sensitivity is low, which is equal to 0.25 U (to change the output signal by 1%, it is necessary to change the measured (or converted) resistance by 4%) with a conventional measuring device pi and 0.5i for a circuit with a differential transducer, the difficulty of counting the measured value (absolute or relative resistance change) as indicated by the pointer. The latter drawback does not allow the use of highly sensitive null pointers. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and simplify the reading. This goal is achieved by introducing into the known device containing a measuring circuit, the inputs of which are connected to the poles of the power source, and the pointer, two units for obtaining the voltage ratio, the inputs of which are in the first to forward and the second in reverse order to to the poles of the power source and to the output of the measuring circuit, and the outputs of the blocks are connected to the inputs of the pointer; in addition, the measuring circuit is designed as a bridge. These distinctive features allow to eliminate the constant component in the output signal of the measuring circuit, made in the form of a voltage divider. In addition, by using null pointers, it is possible to further increase the sensitivity of the instrument. When using a bridge measuring circuit, the inputs of the voltage ratio receiving units must be connected in the same order to the outputs of the measuring circuit (to the tops of the measuring diagonal) and one of the poles of the power supply, thereby increasing the unbalance of the bridge. In the drawings (Fig, 1 and Fig. 2) shows the diagram and principle of operation of the proposed device. The device contains a power source 1, a measuring circuit 2, in which points b and 7 are inputs, and points 8 and 9 are outputs, blocks 3 and 4 for obtaining a voltage ratio, pointer 5. The device works as follows. In the initial state (Fig. 1), the measured value of lKo. therefore, there is no (,,, 8 Since, where R is the resistance of the shoulders of the voltage divider, the voltages at the outputs of blocks 3 and 4 are determined by the formulas and where and the voltage of the power source 1 is equal. The pointer 5 is located on This means that the operation mode of the measuring circuit is zero, and, therefore, one of these drawbacks of the known device is eliminated. Let now the resistance LD decreases by the value of R, J R2 (lE, j), where §2 TG voltage and ,; ni, - will change and become equal ( mc the magnitudes of the voltages U and Uj (1), which can be determined by the formulas) H m: 7It- (3) 1 In this case, the indicator 5 finds with a voltage equal to Uv. - 2ea. (4) The expression ( 4) obtained in the event that S; j "1. If R and R in the meter (Fig 2) are parts of the resistance of the same differential converter, then in the presence of the measured value R and R is changed: by the same, but opposite in sign, value of g R .. Let R increase by € R, and R. decrease by € R, j, then, having carried out similar calculations, we obtain and, 4 th (5) A Analysis of expressions (4) and (5) shows that the change in R. (or R and Ra by 1% gives a change in Uj by values equal to 2U and 4U, respectively. Consequently, another drawback of the known instrument is eliminated, since its sensitivity increases in 8 times. It can be shown that the introduction of new blocks does not violate the unambiguity of information, since the appearance of a measurable value of the opposite sign causes the pointer voltage to deviate in the other direction. An example. Consider the results of applying the ratio acquisition units. voltage with the bridge circuit (Fig. 2) and compare them with the known ones. In the case of using parts of two differential transducers as bridge elements and under the condition that, and f, §3 §4.g, the voltage on the pointer 5 (Fig 2) connected to the vertices of the measuring diagonal 8 and 9 is equal to T When connecting blocks 3 and 4 to the bridge (Fig. 2), we have the following voltage values at their terminals: t Since Rd-e) 7.8 6.7 R (l + g) R (Te} 7.9 ( € V) the voltage on the indicator 5 in the circuit (Fig. 2) is 4ue. Comparison of (9) and (6) shows that the use of new units also allows the device to increase the sensitivity of the bridge circuit. The expressions (9) and (5) are identical, therefore, the bridge circuit can be replaced by a simpler circuit, having the form of a voltage divider, and, in terms of sensitivity, they are equivalent. Pointer 5 in the device (Fig. 1) can be zero and Thus, the introduction of new blocks and new connections allows us to achieve a significant increase in sensitivity (4 or 8 times) of a known instrument, as well as the convenience of reading the measured value. The proposed meter provides an opportunity to improve the quality of test and measurement operations and allows to increase the reliability of information on the process. Claim 1. A resistor change meter containing a measuring circuit, the inputs of which are connected to the power source pole, and an indicator that, in order to increase the sensitivity and simplify the readout, two voltage ratio receiving units are entered, the inputs of which are the first in the forward and the second in reverse order are connected to the poles of the power source and to the output of the measuring circuit, and the outputs of the blocks are connected to the inputs of the pointer. 2, The meter according to claim 1, wherein the measuring circuit is made in the form of a bridge. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 294108, cl. G 01 K 13/02, 1971.
2.Авторское свидетельство СССР 531086, кл G 01 R 17/10, 1976. 2. Authors certificate of the USSR 531086, class G 01 R 17/10, 1976.
3.Авторское свидетельство СССР 561141, G 01 R 17/10, 1977. 3. Authors certificate of the USSR 561141, G 01 R 17/10, 1977.
4. Электрические измерени неэлектрических величин . Под ред. Новицкого П.В., Л., Энерги , 1970, с. 120 (прототип).4. Electrical measurements of non-electrical quantities. Ed. Novitsky, PV, L., Energie, 1970, p. 120 (prototype).