SU1465818A1 - Device for measuring resistance of moving wire - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической промьшленности дл  контрол  электросопротивлени  металлической проволоки при ее изготовлении и обработке . Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство содержит датчик 1 с жидкостньЫн из-, мерительными электродами (ЖИЭ) 2 генератор 3, два трансформатора 4, Ь,. эталонный резистор 5, аналоговый мультиплексор 7, блок 8 усилени , аналого-цифровой преобразователь (АЦ11) 9, вычислитель 10, блок П регистрации. Генератор через первый трансформатор формирует переменный ток на участке контролируемого провода , заключенном между токовыми ЖИЭ. Напр жение, пропорциональное величине тока с эталонного резистора , поступает на вход аналогового мультиплексора, который измер ет также падение напр жени  на контролируемой проволоке. Измеренные значе- ии  поочередно поступагат на вход вычислител  через соединенные последовательно второй трансформатор, блок усилени  и АЦП. Результат вычислени  с выхода вычислител  поступает . на блок регистрации, а сигнал коррек- ции частоты - на входы управлени  генератора и аналогового мультиплексора . За счет коррекции частоты исключаетс  вли ние переходного сопро- тдалени  ЖИЭ на результат измерени . 2 ил. i СП 00 Ф11&/The invention relates to a measurement technique and can be used in the metallurgical and radio engineering industry to control the electrical resistance of a metal wire during its manufacture and processing. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The device contains a sensor 1 with liquid, measuring electrodes (JIE) 2 generator 3, two transformers 4, b ,. reference resistor 5, analog multiplexer 7, gain block 8, analog-to-digital converter (AC11) 9, calculator 10, recording block P. The generator through the first transformer generates alternating current on the section of the monitored wire, concluded between the current LME. A voltage proportional to the magnitude of the current from the reference resistor is fed to the input of an analog multiplexer, which also measures the voltage drop across a monitored wire. The measured values are alternately received at the input of the calculator through a second transformer connected in series, a gain unit and an ADC. The result of the calculation is from the output of the calculator. to the registration unit, and the frequency correction signal to the control inputs of the generator and the analog multiplexer. Due to the frequency correction, the influence of the transient removal of LIE on the measurement result is eliminated. 2 Il. i SP 00 F11 & /

Description

, 14, 14

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в металлургической и радиотехнической промыдшенности дл  контрол  электросопротивлени  металлической проволоки при ее изготовлении и обработке .The invention relates to a measurement technique and can be used in the metallurgical and radio engineering industry to control the electrical resistance of a metal wire during its manufacture and processing.

Цель изобретени  - повышение точности измерени ,The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy,

На фиг.1 приведена блок-схема устройства дл  определени  электросопротивлени  участка движущейс  проволокиFig. 1 shows a block diagram of a device for determining the electrical resistance of a moving wire portion.

Устройство содержит датчик 1 с жидкостными измерительными электродами 2,.генератор 3, трансформатор 4 (повьшающий), эталонный резистор .5, трансформатор 6 (понижающий), аналоговый мультиплексор 7, блок 8 усиле- ни , аналого-цифровой преобразователь (АЩ1) 9, вычислитель 10, блок 11 регистрации (цифровой индикатор). Контролируемый участок проволоки 12 заключен между средними электродами 3, The device contains a sensor 1 with liquid measuring electrodes 2, .generator 3, transformer 4 (incremental), reference resistor .5, transformer 6 (step-down), analog multiplexer 7, amplification unit 8, analog-digital converter (AShch1) 9, calculator 10, registration block 11 (digital indicator). The controlled area of the wire 12 is enclosed between the middle electrodes 3,

На фиг.2 приведена эквивалентна  схема измерительного участка цепи с трансформатором на входе (Kj - измер емое сопротивление; С,, С4 - емкость электролита в первой и второй элек- трохимнческих  чейках; R, R - сопротивление электролита в первой и второй электрохимических  чейках; К, - входное сопротивление измерител ; С - паразитна  входна  емкост измерител ; L - индуктивность первичной обмотки трансформатора).Figure 2 shows the equivalent circuit of the measuring section with a transformer at the input (Kj is the measured resistance; C ,, C4 is the electrolyte capacitance in the first and second electrochemical cells; R, R is the electrolyte resistance in the first and second electrochemical cells; K, is the input resistance of the meter, C is the parasitic input capacitance of the meter, L is the inductance of the transformer primary winding).

Дл  измерени  с трансформатором j на входе сопротивлени  измерительно- го участка цепи переменному тбкуFor measurement with a transformer j at the input of the resistance of the measuring section of the circuit to a variable tube

K T;:;F- J«c,n4.- 2-:r K T;:; F- J “c, n4.- 2-: r

jacjac

jcaL R,jcaL R,

«-P 4. /n"-P 4. / n

4 ТйГ;7 к77п2() 4 Th; 7 к77п2 ()

где со 2 ,where with 2,

f - частота переме1шого тока; К,/п - входное сопротивление измерител , приведенное к первичной обмотке трансформатора;f is the frequency of the alternating current; K, / p - the input resistance of the meter, reduced to the primary winding of the transformer;

паразитна  входна  емкость измерител , приведенна  к первичной обмотке трансформатора;  parasitic input capacitance meter, reduced to the primary winding of the transformer;

С, - эквивалентна  емкость элек трохимических  чеек;С, is the equivalent capacity of electrochemical cells;

К, тролита;K, troll;

активное сопротивление элек- ,active resistance to electricity,

18 ,18 ,

п - коэффициент трансформации трансформатора;n - transformer transformation ratio;

L - индуктивность первичной обмотки трансформатора.L - inductance of the transformer primary winding.

При малых частотах выполн етс  условие /СО(,)С2К, , ели пренебречь паразитной входной екостью измерител , тоAt low frequencies, the condition / CO (,) C2K is satisfied,, if we neglect the parasitic input capacitance of the meter, then

K-R + 4. iWLR,/nK-R + 4. iWLR, / n

Vn ;Tc3L  Vn; Tc3L

Соотнощение дл  ошибки измерени (1 +iUC,Ra) (R, +iULn) / I jUcr JwLllj / Ratio for measurement error (1 + iUC, Ra) (R, + iULn) / I jUcr JwLllj /

при преобразовании этого выражени  получаютwhen converting this expression get

еа R. ( cf R) KoVn iw C f Rz+11ea R. (cf R) KoVn iw C f Rz + 11

привед  это уравнение к видуbring this equation to mind

ax +bx+c 0; );ax + bx + c 0; );

. - . -

- -

-b i  -b i

наход т решение A.. -----, i 2afind solution A. -----, i 2a

ftL л л 4O 427лг ftL l 4O 427lg

где ,C,R.jH-L ,LC,6 .where, C, R.jH-L, LC, 6.

Если пренебречь величинами , R L С, S из-за их малости и вз ть положительное решение, то минимальна  рабоча  частота дл  измерител  с трансформатором на вьгходе . f J-jRz ,If we neglect the values, R L С, S due to their smallness and take a positive solution, then the minimum operating frequency for the meter with a transformer is on the input. f J-jRz

2irL- Rf5 - R.2irL- Rf5 - R.

Дл  определени  максимальной рабочей частоты можно пренебречь величиной С.To determine the maximum operating frequency, the value of C can be neglected.

« "

Вьтолнив аналогичные преобразова0 Implement a similar conversion

5five

00

5five

ни neither

i I 2 ir(l+5)n 1 LCj  i I 2 ir (l + 5) n 1 LCj

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Контролируемую проволоку 12 помещают в датчик 1 с жидкостными электродами 2. С помощью генератора 3 тока переменной частоты через повы- 111ающий трансформатор Д, эталонный резистор 5 и электроды 2 по проволоке пропускают ток. Затем измер ют при помопш понижающего трансформатора 6 падени  напр жений И на контролируемом участке проволоки и U на эталонном резисторе 5. Аналоговый мул1 типлексор 7 обеспечивает последовательное измерение падений напр жений 1 и Uj. С вторичной обмотки понижающего трансформатора f) сигналыThe controlled wire 12 is placed in the sensor 1 with liquid electrodes 2. Using a variable-frequency current generator 3, a step-up transformer D, a reference resistor 5 and electrodes 2 pass current through the wire. Then, with the help of a step-down transformer 6, voltage drops are applied at AND on the controlled wire section and U on the reference resistor 5. Analog multiplexer 7 provides a consistent measurement of the voltage drops 1 and Uj. With the secondary winding step-down transformer f) signals

через блок 8 усилени  и АЦП 9 поступают на вход вычислител  10, который определ ет электросопротивление R проволоки путем делени  величины U, на величину Uj. Умножают частное и, на величину эталонного сопро- тивлении Ки .through the gain unit 8 and the A / D converter 9 are fed to the input of the calculator 10, which determines the electrical resistance R of the wire by dividing the value U, by the value Uj. Multiply the quotient and, by the value of the standard resistance Ki.

ЭТET

kk

5Т5T

л:,.l:,.

с помор1ью полученной вeл iчины R электросопротивлени  провер ют уравнение дл  частоты переменного тока. Вырабатываетс  сигнал дл  управлени  частотой генератора 3 и сигнал управлени  дл  аналогового мультиплексо- . ра 7. Величина R электросопротивлени  в цифровом виде поступает на цифровой индикатор 11With the result of the resulting R resistivity, the electrical resistance is checked by the equation for the alternating current frequency. A signal is generated to control the frequency of the oscillator 3 and a control signal for the analog multiplex. 7. The value of R electrical resistance in digital form is supplied to a digital indicator 11.

Устройство позвол ет исключить вли ние жидкостных электродов, что обеспечивает измерение сопротивлени  проволоки с погрешностью, не превышающей 0,1% при сильном и неравномерном загр знении проволоки.The device eliminates the influence of liquid electrodes, which provides a measurement of the resistance of the wire with an error not exceeding 0.1% with a strong and uneven contamination of the wire.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  сопротивлени  движущейс  проволоки, содержащее генератор, датчик с жидкостными измерительными электродами, аналоговый мультиплексор, блок усилени , блок регистрации, отличаю5818A device for measuring the resistance of a moving wire, comprising a generator, a sensor with liquid measurement electrodes, an analog multiplexer, a gain unit, a recording unit, characterized by 5818 10ten щ е е с   тем, что, с целью повьппе- ни  точности измерени , в него введены эталонный резистор, два трансформатора , аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, при этом выход генератора соединен с первичной обмоткой первого .трансформатора, вторична  обмотка которого соединена одним выводом с первым жидкостным измерительным электродом датчика, а другим - с первым вьшодом эталонного резистора и первым входом аналогового мультиплексора, второй вывод эта- 15 лонного резистора соединен с вторым входом аналогового мультиплексора и вторым жидкостным измерительным электродом датчика, третий и четвертый жидкостные измерительные электроды которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами аналогового мультиплексора, два выхода аналогового мультиплексора соединены с первичной обмоткой второго трансформатора , вторична  обмотка которого через последовательно соединенные блок усилени  и аналого-цифровой преобразователь соединена с входом вы- числител , выход вычислител  соеди- нен с входом блока регистрации, а управл ющий выход - с входами управлени  генератора и аналогового мультиплексора .This is so that, in order to improve measurement accuracy, a reference resistor, two transformers, an analog-to-digital converter and a calculator are entered into it, and the generator output is connected to the primary winding of the first transformer, the secondary winding of which is connected by one output with the first liquid measuring electrode of the sensor, and the other with the first output of the reference resistor and the first input of the analog multiplexer; the second output of the reference resistor is connected to the second input of the analog multiplexer and the second the sensor's liquid measuring electrode, the third and fourth liquid measuring electrodes of which are connected respectively to the third and fourth inputs of the analog multiplexer, two outputs of the analog multiplexer are connected to the primary winding of the second transformer, the secondary winding of which is connected through an serially connected gain block and analog-digital converter - the numerator, the output of the calculator is connected to the input of the registration unit, and the controlling output - to the control inputs eratora and analog multiplexer. 2020 2525 30thirty ПP ffyffy СWITH ffsffs (рае. 2(para. 2