RU2077061C1 - Method of measurement of electrical resistance - Google Patents

Abstract

FIELD: instrumentation. SUBSTANCE: two measurements of unknown resistance are conducted by one and same resistance tester in sequence. During first measurement electric resistance (R₁) is measured directly and during second measurement transformed value (R₂) formed in the form of sought-for and known resistance (R_st) connected in parallel is measured. Calculated value R_c of measured resistance is found by formula

Description

Изобретение относится к измерениям и может быть использовано при прецизионных измерениях электрических сопротивлений измерителями сопротивлений, для которых характерно наличие систематических погрешностей, постоянных в пределах значений измеряемых сопротивлений. The invention relates to measurements and can be used for precision measurements of electrical resistances by resistance meters, which are characterized by the presence of systematic errors constant within the values of the measured resistances.

Наиболее близким к заявленному способу является способ измерения физических величин, включающий два измерения: проверку и выставление нуля прибора и отсчет по его шкале измеряемой величины (1). Closest to the claimed method is a method of measuring physical quantities, including two measurements: checking and zeroing the device and counting on its scale of the measured value (1).

Недостатками данного способа являются: неточное выставление нуля из-за ограниченной чувствительности прибора вблизи нуля его шкалы; смещение нуля прибора при подключении в его цепи дополнительных элементов для изменения пределов измерения входных величин; необходимость иметь в составе прибора регулировочные элементы для установки его нуля, изменение параметров которых искажает градуировочную характеристику прибора; невозможность уменьшения систематических погрешностей приборов, изменяющихся в диапазоне измеряемых величин. The disadvantages of this method are: inaccurate zeroing due to the limited sensitivity of the device near the zero of its scale; zero offset of the device when additional elements are connected in its circuit to change the limits of measurement of input quantities; the need to have adjustment elements in the device to set it to zero, changing the parameters of which distort the calibration characteristic of the device; the impossibility of reducing the systematic errors of devices that vary in the range of measured values.

Цель изобретения устранение систематических погрешностей измерителей сопротивлений, постоянных в пределах диапазонов измеряемых сопротивлений, и уменьшение систематических погрешностей, зависящих от измеряемого сопротивления. The purpose of the invention is the elimination of systematic errors of resistance meters, constant within the ranges of measured resistance, and the reduction of systematic errors, depending on the measured resistance.

На чертеже представлена схема, реализующая указанный способ. The drawing shows a diagram that implements the specified method.

Цель достигается последовательным проведением двух измерений. The goal is achieved by sequentially taking two measurements.

В первом такте измеряют сопротивление R¹ параллельно соединенных искомого сопротивления R и известного эталонного сопротивления R_э:

Во втором такте измеряют сопротивление R.In the first cycle, the resistance R ^{1 is} measured in parallel with the desired resistance R and the known reference resistance R _e :

In the second step, the resistance R is measured.

Результаты измерения этих сопротивлений:

где Δ₁, Δ погрешности измерителя сопротивлений.The results of the measurement of these resistances:

where Δ ₁ , Δ errors of the resistance meter.

При R_э>R значения сопротивлений (1) и R близки друг к другу. В области этих значений измеритель сопротивлений имеет одинаковые градуировочные характеристики и потому погрешности измерения описываются уравнениями с одинаковыми коэффициентами (см. например, Браславский Д.А. Петров В.В. Точность измерительных устройств. М. Машиностроение, 1976)
Δ′= a+bR¹+c(R¹)²+..., Δ= a+bR+cR²+... (3)
гдe a, b параметры градуировочной характеристики измерителя.When R _e > R, the resistance values (1) and R are close to each other. In the range of these values, the resistance meter has the same calibration characteristics and therefore the measurement errors are described by equations with the same coefficients (see, for example, Braslavsky D.A. Petrov V.V. Accuracy of measuring devices. M. Mechanical Engineering, 1976)
Δ ′ = a + bR ¹ + c (R ¹ ) ² + ..., Δ = a + bR + cR ² + ... (3)
where a, b are the parameters of the calibration characteristic of the meter.

При R¹≃ R разность погрешностей (3) не содержит постоянной составляющей, а составляющие, зависящие от измеряемых сопротивлений, значительно меньше, чем у погрешности Δ непосредственного измерения сопротивления R.At R ¹ ≃ R, the difference in errors (3) does not contain a constant component, and components that depend on the measured resistances are much smaller than the error Δ of the direct measurement of resistance R.

В соответствии с этим, принимая D′=Δ, с учетом (1) и (2) составляют уравнение:

Искомое сопротивление находят из (4) по формуле

В (5), учитывая, что R>0, перед корнем ставят знак "+", так как оценка

параллельно соединенных сопротивлений меньше

.In accordance with this, taking D ′ = Δ, taking into account (1) and (2) make up the equation:

The desired resistance is found from (4) by the formula

In (5), taking into account that R> 0, a plus sign is placed in front of the root, since the estimate

less connected resistances

.

Положительный эффект от применения способа состоит в исключении систематических погрешностей, постоянных в диапазоне измеряемых сопротивлений, и в уменьшении систематических погрешностей, зависящих от измеряемых сопротивлений. A positive effect of the application of the method consists in eliminating systematic errors that are constant in the range of measured resistances, and in reducing systematic errors that depend on the measured resistances.

Claims (1)

Способ измерения электрических сопротивлений, заключающийся в том, что для устранения постоянной систематической погрешности измерения сопротивления и уменьшения систематической погрешности его измерения, зависящей от измеряемого сопротивления, последовательно производят два измерения, отличающийся тем, что сначала измеряют сопротивление параллельно соединенных искомого R и эталонного R_э сопротивлений, а затем само сопротивление R, искомое электрическое сопротивление определяют по формуле

где

результаты первого и второго измерений.A method of measuring electrical resistance, which consists in the fact that to eliminate the constant systematic error in measuring resistance and reduce the systematic error in measuring it, depending on the measured resistance, two measurements are made in series, characterized in that the resistance is first measured in parallel between the desired R and the reference R _e resistance and then the resistance R itself, the desired electrical resistance is determined by the formula

Where

results of the first and second measurements.