SU960640A1 - Ac bridge for measuring large resistance - Google Patents

Ac bridge for measuring large resistance Download PDF

Info

Publication number
SU960640A1
SU960640A1 SU813247968A SU3247968A SU960640A1 SU 960640 A1 SU960640 A1 SU 960640A1 SU 813247968 A SU813247968 A SU 813247968A SU 3247968 A SU3247968 A SU 3247968A SU 960640 A1 SU960640 A1 SU 960640A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
bridge
terminals
voltage
measuring
measured
Prior art date
Application number
SU813247968A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Владимирович Братусь
Валентина Павловна Карпенко
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Усср filed Critical Институт Электродинамики Ан Усср
Priority to SU813247968A priority Critical patent/SU960640A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU960640A1 publication Critical patent/SU960640A1/en

Links

Description

(5) МОСТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ(5) AC BRIDGE FOR MEASURING GREAT RESISTANCE

1one

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, точнее-к об-л ласти, котора  св зана с измерением параметров комплексных сопротивлений при помощи мостовых и компенсационных цепей переменного тока.The invention relates to electrical measuring technology, more precisely, to the field, which is associated with the measurement of parameters of complex resistance using bridge and compensating alternating current circuits.

Известен метод, при котором высокоомные сопротивлени  измер ютс  в четырехплечей мостовой цепи на посто нном токе. В качестве образцовой меры при этом используютс  имитаторы высокоомных сопротивлений, построенные на базе интегратора с конденсатором на выхъде. При этом обеспечиваетс  высока  точность измерени  IJll.A method is known in which high-resistance resistances are measured in a four-arm bridge circuit at a constant current. Simulators of high-resistance, built on the basis of an integrator with a capacitor at the outlet, are used as an exemplary measure. This ensures a high accuracy of the IJll measurement.

Недостатком данного метода  вл етс  то, что измер етс  только основной параметр резистора - омическое сопротивление.The disadvantage of this method is that only the main parameter of the resistor, ohmic resistance, is measured.

При использовании резисторов в цеп х переменного тока весьма важно знать его посто нную времени, ко When using resistors in AC circuits, it is very important to know its time constant, as

тора  на посто нном токе не измер етс . . ; ,torus DC is not measured. . ; ,

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  трансформаторный мост, содержа1уий источник питани , измер емый объект две образцовых меры, трансформатор напр жени  с первичной обмоткой, к которой подключен источник питац ни , и двум  вторичными обмотками, подкл(эченными к первым зажимам изме р емого объекта и образцовой меры соответственно, и детек-fop равновеси , включённый между точкой соединени  измер емого объекта и образцовой меры и заземленной шиной моста 2.The closest technical solution to the invention is a transformer bridge, containing a power source, a measured object, two exemplary measures, a voltage transformer with a primary winding to which a power source is connected, and two secondary windings connected (first to the terminals of the an object and an exemplary measure, respectively, and an equilibrium detector-fop, connected between the junction point of the object being measured and the exemplary measure and the grounded bus of the bridge 2.

Недостатки этого устройства  вл етс  необходимость применени The disadvantages of this device is the need to use

20 высокоомного образцового резистора при измерении высокоомных сопротивлений .20 high-resistance reference resistor when measuring high-resistance.

Высокоомные резисторы (боле 10 Ом), которые можно использовать в качестве меры либо недостаточно стабильны (непроволочные резисторы) либо обладают большой посто нной времени (микропроволочные резисторы). Их при менение снижает точность измерений. Если в качестве образцовых примен ютс  точные резисторы средних значений , а требуемый коэффициент передачи обеспечиваетс  большим отношением витков плечевых обмоток, то при этом снижаетс  чувствительность мостовой цепи, что также отражаетс  на точности измерений. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и чувствительности измерений. Поставленна  цеЛь достигаетс  тем что мост переменного тока дл  измерени  больших сопротивлений, содержащий источник питани , измер емый объект, образцовые меры, плечевой трансформатор напр жени  с первичной обмоткой, подключенной к зажимам источника питани  и вторичными обмотками , первые зажимы которых подкпюче - ны соответственно к первым зажимам измер емого объекта и образцовых мер вторь(е зажимь вторичных обмотЬк соединены с заземленной шиной моста, и детектор равновеси , включенный между точкой соединени  вторых.зажимов измер емого объекта и образцовых мер и заземленной шиной моста, снабжен неинвертирующим усилителем напр жени  с образцовым элементом в цепи об ратной св зи и с делителем напр жени , подключенным к выходу неинвертируощего усилител  напр жени , первый вход неинвертирующего усилител  напр жени  подключен к входу датекто ра равновеси ,второй вход неинвертирую щего усилител  напр жени  подключен к средней точке делител  напр жени ,а вт рой вывод делител  напр жени  соединен с заземленной шиной моста,причем в качестве одной из образцовых мер использован интегратор с конденсато- , ром, включенным на выходе интегратора . На фиг. 1 показана принципиальна  схема устройства; на фиг. 2 приведен вариант схемы устройства с интегратором в качестве образцовой меры . Устройство ( фиг.1 ) содержит источ ник 1 питани , плечевой тран.сформатор 2 напр жени  с обмотками 3-5 из мер емый объект 6, образцовый резистор 7,детектор 8 равновеси , неинвертирующий усилитель 9 напр жени , елитель 10 и 11 напр жени , образцовый резистор 12,. «Мост нур.ав)новешиваетс  коммутацией витков в обмотке 5 При равновесии моста число витков в регулируемой обмотке 5 пропорционально сопротивлению измер емого объ екта 6, Контроль состо ни  равновеси  осуществл етс  посредством детектора 8 равновеси . Повышение чувс1;вительности моста осуществл етс  следующим образом. . Сигнал с детектора 8 равновеси  подаетс  на усилитель 9, в цепи обратной св зи которого включен резис-,-. тор 12, сопротивление которого равнб сопротивлению образцового резистора : 7. Ток через резистор 12 подаетс  в-диагональ детектора 8 равновеси . Если обозначим сопротивление образцового резистора 7 через R0 и, соответственно , равное ему сопротивление резистора 12 также через Rp, то .подключение усилител  9 с резистором 12( фиг.1 ) эквивалентно подклю- . чению сопротивлений (-RQ параллельно детектору 8. Покажем какое повышение чувствительности получено в предлагаемом устройстве. При отсутствии усилител  9 в схеме известного моста напр жение U на зажимах детектора 8, определенное путем простого расчета цепи, равно О - O Ro-UsRx -° (RX Яо) где 0л - напр жение на зажимах обмотки Л; напр жение на зажимах обмотки 5; сопротивление измер емого объекта 6; сопротивление образцового резистора 7. Относительна  чувствительность измерений равна -C04 0g)Ro .„. - iHo. о CrfRx г R, -относительное приращение сопротивлени  IV. Так как при измерении больших сопротивлений П, чувствительность моста невелика.High impedance resistors (more than 10 ohms) that can be used as a measure are either not stable enough (nonwire resistors) or have a long time constant (microwire resistors). Their use reduces the accuracy of measurements. If exact average resistors are used as a model, and the required transfer coefficient is provided by a large ratio of turns of the shoulder windings, then the sensitivity of the bridge circuit decreases, which also reflects on the measurement accuracy. The aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of measurements. This goal is achieved by the fact that an ac bridge for measuring high resistances, containing a power source, a measured object, exemplary measures, a shoulder voltage transformer with a primary winding connected to the power supply terminals and secondary windings, the first terminals of which are connected respectively to the first terminals of the object to be measured and exemplary measures second (the secondary terminals of the windings are connected to the grounded bus of the bridge, and an equilibrium detector connected between the junction point of the second terminals of object and model measures and a grounded bridge bus, equipped with a non-inverting voltage amplifier with a reference element in the feedback circuit and with a voltage divider connected to the output of the non-inverting voltage amplifier, the first input of the non-inverting voltage amplifier is connected to the input of the equilibrium sensor , the second input of the non-inverting voltage amplifier is connected to the midpoint of the voltage divider, and the second output of the voltage divider is connected to the grounded busbar of the bridge, and as one of the exemplary p used an integrator with a condenser, rom included at the output of the integrator. FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 shows a variant of the device diagram with an integrator as an exemplary measure. The device (Fig. 1) contains a power supply 1, a shoulder voltage transformer 2 with windings 3-5 of the measured object 6, an exemplary resistor 7, an equilibrium detector 8, a non-inverting voltage amplifier 9, a voltage splitter 10 and 11 model resistor 12 ,. The nur.av) bridge is updated by the commutation of the turns in the winding 5 When the bridge is balanced, the number of turns in the adjustable winding 5 is proportional to the resistance of the measured object 6, the equilibrium is monitored by the equilibrium detector 8. The increase in ch1; the viscosity of the bridge is carried out as follows. . The signal from the equilibrium detector 8 is fed to an amplifier 9, in the feedback circuit of which resis - - - is turned on. torus 12, the resistance of which is equal to the resistance of the reference resistor: 7. The current through the resistor 12 is supplied to the diagonal of the equilibrium detector 8. If we denote the resistance of the reference resistor 7 by R0 and, accordingly, the resistance of the resistor 12, which is equal to it, also by Rp, then the connection of the amplifier 9 with the resistor 12 (Fig. 1) is equivalent to the connection -. resistance (-RQ parallel to detector 8. Let us show how the sensitivity was increased in the proposed device. In the absence of amplifier 9 in the known bridge circuit, the voltage U at the terminals of detector 8, determined by simple circuit calculation, is O - O Ro-UsRx - ° ( RX Яо) where 0л is the voltage at the winding terminals L, the voltage at the winding terminals 5, the resistance of the object to be measured 6, the resistance of the reference resistor 7. The relative sensitivity of the measurements is -C04 0g) Ro. - iHo. o CrfRx g R, is the relative increment of resistance IV. Since when measuring large resistances P, the sensitivity of the bridge is small.

в предлагаемом устройстве посредством , усилител  9 осуществлено подключение сопротивлени  (-К) параллельно детектору. В этом случае при расчете цепи известным методом ( например , методом контурных токов получаем напр жение на зажимах детек - тораIn the proposed device, by means of an amplifier 9, a resistor (-K) is connected in parallel with the detector. In this case, when calculating the circuit by a known method (for example, by the method of loop currents, we obtain the voltage at the detector terminals

( i - Л о-ОбЯх / J. k5(i - L o-Obalyh / J. k5

где обозначени  совпадают с обозначени ми , прин тыми дл  известного моста; :.fl0. - сопротивление резистора 7 и 12.where the designations coincide with the designations accepted for the known bridge; : .fl0. - resistance of the resistor 7 and 12.

Относительна  чувствительность измерений в этом случаеRelative sensitivity of measurements in this case

эиei

- (« Х - (“X

С4) C4)

9((fR)9 ((fR)

Как видно из сравнени  выражений i (2) и (4), в изобретении относительна  чувствительность измерений возросла в число раз, равное отношению рассматриваемых чувствительностей As can be seen from a comparison of the expressions i (2) and (4), in the invention, the relative sensitivity of measurements increased by a number of times equal to the ratio of the considered sensitivities.

,„ .4 -et) , , „.4 -et),

Если прин ть значение iV 10 R,i и, следовательно U Ю 4 ° чувствительность данного устройства yeieличиваетс  в 100 раз. If we take the value of iV 10 R, i and, therefore, U s 4 °, the sensitivity of this device is 100 times greater.

На фиг. 2 показан вариант схемы данного устройства, позвол ющего измер ть сверхвысокоомные резисторы. Устройство содержит источник 13 питани , плечевой трансформатор напр жени  с обмотками 15-18, измер емый объект 19, образцовый конденсатор 20, детектор 21 равновеси , интегратор 22 с резистором 23 на входе и конденсатором 2Ц в цепи обратной св зи, конденсатор 25, неинвертирующий усилитель 26 напр жени  с делителем 27 и 28 напр жени  и конденсатором 29 в цепи обратной св зи. Мост уравновешиваетс  коммутацией витков в обмотках 17и 18. Число вит. ков в обмотке 17 пропорционально реек тивной состабл ющей измер емого объекта , характеризующей его посто нную времени. Число витков в обмотке 18 пропорционально измер емому српро. тивлению объекта 19.FIG. Figure 2 shows a variant of the circuitry of this device, which makes it possible to measure super high impedance resistors. The device contains a power supply 13, a shoulder voltage transformer with windings 15-18, a measured object 19, an exemplary capacitor 20, an equilibrium detector 21, an integrator 22 with a resistor 23 at the input and a capacitor 2C in the feedback circuit, a capacitor 25, a non-inverting amplifier 26 voltage with voltage divider 27 and 28 and capacitor 29 in the feedback circuit. The bridge is balanced by the commutation of the turns in the windings 17 and 18. The number of wit. The coil in the coil 17 is proportional to the relative component of the measured object, which characterizes its time constant. The number of turns in the winding 18 is proportional to the measured cfpro. object 19.

Повышение чувствительности моста осуществл етс  усилителем 26 напр жени  аналогичным описанному Путем.Increasing the sensitivity of the bridge is accomplished by the voltage amplifier 26 in a manner similar to that described by.

При этом емкость конденсатора 29 выбираетс  равной емкости конденсатора 25.In this case, the capacitance of the capacitor 29 is chosen equal to the capacitance of the capacitor 25.

Технико-экононичеекйй эффект изо5- ретени  заключаетс  в существенном повышении чувствительности и точности измерений высокоомных резисторов, достигаемом сравнительно простымпутем . При этом чувствительность линей0 но зависит от значени  измер емого сопротивлени , что существенно упрощает процесс уравновешивани  многопредельной мостовой цепи.The techno-econonic effect of reteni consists in a significant increase in the sensitivity and accuracy of measurements of high-resistance resistors, achieved by a relatively simple method. At the same time, the sensitivity depends linearly on the value of the measured resistance, which greatly simplifies the process of balancing the multi-range bridge circuit.

Дополнительное повышение точности измерений может быть достигнуто Further improvement in measurement accuracy can be achieved.

5 путем замены образцового резистора интегратором с конденсатором на выходе . Интегратор несложно выполнить с точным коэффициентом передачи. Кон0 денсатор на выходе интегратора имеет малую емкость и его точность также высока.5 by replacing the reference resistor with an integrator with a capacitor at the output. The integrator is easy to perform with the exact transfer ratio. The capacitor at the output of the integrator has a small capacity and its accuracy is also high.

Применение предлагаемого устройства позвол ет измер ть с высокой точностью сверхвысокоомные резисторы до сотен Гбм.The application of the proposed device allows superhigh impedance resistors to be measured with high accuracy to hundreds of Gbms.

Claims (2)

1. Мост переменного тока дл  измерени  больших сопротивлений, содержащий источник питани , измер емь Й объект, образцовые меры, плечевой трансформатор напр жени  с первичной обмоткой, подключенной к зажимам источника питани  и вторичными обмотками , первые зажимы которых подключены соответственно к первым зажимам измер емого объекта и образцовых мер, 1. AC bridge for measuring high resistances, containing a power source, measuring an object, exemplary measures, a shoulder voltage transformer with a primary winding connected to the power supply terminals and secondary windings, the first terminals of which are connected respectively to the first terminals of the measured object and exemplary measures 0 вторые зажимы вторичных обмоток соединены с заземленной шиной мостами детектор равновеси , включенный между точкой соединени  вторых зажимов измер емого объекта и образцовых 0 the second clips of the secondary windings are connected to a grounded busbar by an equilibrium detector connected between the connection point of the second terminals of the object being measured and the model 5 . мери заземленной шиной моста, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений мост. снабжен не инвертирующим усилителем напр жени  с образцовым элементом в цепи обратной св зи и делителем напр жени , подключенным к выходу неинвертирующего усилител  напр жени , первый вход неинвертирующего усилител  напр жени  подключен к входу детектора равновеси , второй вход неивертирующего усилител  напр жени  подключен к средней точке делител  напр жени  второй вывод делител  напр жени  соединен с заземленной шиной моста 2. Мост поп.1,отличающ и и с   тем, что в качестве одн из образцовых ме(1 включен интегратор с конденсатором на выходе интегратора . 0 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Илюковйч А. М. Методы имитации больших сопротивлений Измерительна  техника, 1978, № 12, с. 50. five . a grounded busbar bridge, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the bridge. equipped with a non-inverting voltage amplifier with a reference element in the feedback circuit and a voltage divider connected to the output of the non-inverting voltage amplifier, the first input of the non-inverting voltage amplifier is connected to the input of the equilibrium detector, the second input of the non-inverting voltage amplifier is connected to the midpoint of the divider the voltage of the second output of the voltage divider is connected to the grounded bus of bridge 2. The bridge is pop.1, which is also distinguished by the fact that one of the exemplary methods (1 includes an integrator with a capacitor m at the integrator output. 0 Sources of information taken into account during the examination 1.Ilukovych AM Methods of imitation of high resistance Measuring equipment, 1978, No. 12, pp. 50. 2.Трансформаторные измерительные мосты. Под ред. К. Б. Карандеева. Энерги , М., 1970, с. 169.2. Transformer measuring bridges. Ed. K. B. Karandeeva. Energy, M., 1970, p. 169.
SU813247968A 1981-02-12 1981-02-12 Ac bridge for measuring large resistance SU960640A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247968A SU960640A1 (en) 1981-02-12 1981-02-12 Ac bridge for measuring large resistance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813247968A SU960640A1 (en) 1981-02-12 1981-02-12 Ac bridge for measuring large resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU960640A1 true SU960640A1 (en) 1982-09-23

Family

ID=20943043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813247968A SU960640A1 (en) 1981-02-12 1981-02-12 Ac bridge for measuring large resistance

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU960640A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kusters The precise measurement of current ratios
Cutkosky An ac resistance thermometer bridge
SU960640A1 (en) Ac bridge for measuring large resistance
US3842344A (en) Bridge circuit for measuring dielectric properties of insulation
So et al. A direct-reading ac comparator bridge for resistance measurement at power frequencies
US4322679A (en) Alternating current comparator bridge for resistance measurement
GB886265A (en) Improvements in or relating to multiplying devices
Cox et al. A differential thermal wattmeter for the ac/dc transfer of power
SU1597776A1 (en) Digital meter of specific conductance of liquids
CN113985176B (en) Device for synchronously sampling and calibrating broadband alternating current shunt
US3490038A (en) Resistance measuring apparatus having a magnetic modulator for comparing the resistance ratio of two resistors
SU815525A1 (en) Device for measuring winding temperature of an electric machines mainly of ac machines
SU1075190A1 (en) Device for measuring resistance
US2585001A (en) Apparatus for the measurement of high-frequency power
US3034052A (en) Frequency meter
SU932424A1 (en) Impedance meter
SU1615816A1 (en) Sine voltage instrument converter
SU822079A1 (en) Low-resistance complex resistance meter
Arnold Alternating-current-instrument testing equipment
SU859936A1 (en) Magnetic current comparator
SU842665A1 (en) Dc calibrator
SU1628010A1 (en) Method for measurement of voltmeter resistance at ac voltage
SU304510A1 (en) AUTOCOMPENSATION BRIDGE FOR SIMULTANEOUS
SU470763A1 (en) Device for measuring inductive complex resistances
SU495617A1 (en) Converter parameters of passive non-resonant two-terminal