SU470764A1 - Measurement method of sensor resistance - Google Patents

Description

1one

Способ относитс  к области измерени  электрических сопротивлений и может быть использован дл  дистанционного измерени  величины сопротивлени  датчика, например, термосопротивлени .The method relates to the field of measuring electrical resistances and can be used to remotely measure the magnitude of the resistance of a sensor, for example, thermal resistance.

Известны способы измерени  сопротивлени  датчика путем сравнени  с образцовым сопротивлением при помощи источника переменного напр жени  и измерительного прибора . Дл  этого используют, например, мосты сопротивлений на переменном токе, в противоположные плечи которых включают датчик и образцовое сопротивление. Мост уравновешивают подбором образцового сопротивлени , равного сопротивлению датчика. Равновесие моста определ ют по отсутствию в измерительной диагонали моста переменного тока измерительным прибором.Methods are known for measuring the resistance of a sensor by comparing it with a model resistance using an alternating voltage source and a measuring device. To do this, use, for example, bridges of resistance on alternating current, on the opposite shoulders of which include a sensor and exemplary resistance. The bridge is balanced by selecting an exemplary resistance equal to the resistance of the sensor. The equilibrium of the bridge is determined by the absence of the measuring device in the measuring diagonal of the bridge of the alternating current.

Недостатком известных способов  вл етс  вли ние на результаты измерени  сопротивлени  соединительных проводов и сопротивлени  утечки между проводами в тех случа х , когда датчик соединен с образцовым- сопротивлением с помощью двухпроводной линии .A disadvantage of the known methods is the effect on the measurement results of the resistance of the connecting wires and the leakage resistance between the wires in cases where the sensor is connected to the reference resistance using a two-wire line.

Предлагаемый способ позвол ет исключить вли ние сопротивлени  проводов или сопротивлени  утечки между проводами, т. е. повысить точность измерений.The proposed method makes it possible to eliminate the effect of wire resistance or leakage resistance between wires, i.e., to increase the measurement accuracy.

Это достигаетс  следующим образом. Напр жение питани  от источника переменного напр жени  подают в первый полупериод на датчик, а во второй - на образцовое сопротивление . Датчик и образцовое сопротивление присоедин ют к источнику питани  так, чтобы при равных величинах сопротивлени  датчика и образцового сопротивлени  среднее за период значение тока, протекающего по сопротивлению проводов или по сопротивлению утечки, было равно нулю. В цепь питани , например , последовательно с источником питани  включают измерительный прибор посто нного тока. Подбира  образцовое сопротивление , добиваютс  того, чтобы измерительный прибор показывал отсутствие посто нного тока . В этом случае среднее значение тока питани  за период равно нулю, что указывает на равенство по абсолютному значению тока,This is achieved as follows. The supply voltage from the alternating voltage source is supplied to the sensor in the first half period, and to the sample resistance in the second. The sensor and the reference resistance are connected to the power supply so that, with equal values of the sensor resistance and the model resistance, the average for the period value of the current flowing through the resistance of the wires or the leakage resistance is zero. A DC power meter is included in the power circuit, for example, in series with a power source. Selecting an exemplary resistance, ensures that the measuring instrument shows a lack of direct current. In this case, the average value of the supply current over a period is zero, which indicates that the absolute value of the current

протекающего в первом полупериоде через датчик, току, протекающему во втором полупериоде через образцовое сопротивление. Это равенство возможно лишь в том случае, если сопротивление датчика равно образцовому сопротивлению . Таким образом, при выполнении упом нутого выше услови  равенства нулю среднего за период значени  тока, протекающего по сопротивлению проводов или по сопротивлению утечки, что достигаетс  выборомflowing in the first half period through the sensor, the current flowing in the second half period through the sample resistance. This equality is possible only if the resistance of the sensor is equal to the model resistance. Thus, when the aforementioned condition of equality to zero of the average for the period of the value of the current flowing through the resistance of the wires or leakage resistance is achieved, which is achieved by choosing

конкретной схемы соединений, на результатыspecific circuit diagram on the results

измерении не вли ет сопротивление проводов или сопротивление утечки между проводами.The measurement is not affected by the resistance of the wires or the leakage resistance between the wires.

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные схемы устройств дл  осуществлени  предлагаемого способа. Устройства  вл ютс  уравновешенными мостами сопротивлений на переменном токе, содержащими по два плеча. Б одно плечо входит датчик и выпр митель, в другое - образцовое сопротивлепие и выпр митель .FIG. 1 and 2 are schematic diagrams of devices for carrying out the proposed method. The devices are balanced AC resistance bridges containing two arms each. The sensor and the rectifier enter one shoulder, the model resistance and the rectifier enter the other.

На фиг. 1 дапа схема устройства, которое позвол ет исключить вли ние сопротивлепи  проводов на результаты измерени  сопротивлени  датчика при помощи описываемого способа . Устройство питаетс  от источника 1 переменного напр жени . К выходным зажимам источника подключена цепь, состо ща  из последовательно соединенных измерительного прибора 2 посто нного тока и двух плеч моста , причем плечо, в которое входит датчик 3 и выпр митель 4, соединено с плечом, в которое вход т образцовое сопротивление 5 и выпр митель 6, двухпроводной линией с эквивалентным сопротивлением 7.FIG. A 1 dap circuit of the device, which makes it possible to eliminate the influence of the resistance of wires on the measurement results of the resistance of the sensor using the described method. The device is powered by a variable voltage source 1. A circuit is connected to the output terminals of the source, consisting of a measuring device 2 of direct current in series and two arms of the bridge, the arm, which includes sensor 3 and rectifier 4, is connected to the arm, which includes exemplary resistance 5 and rectifier 6, two-wire line with an equivalent resistance of 7.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

В течение первого полупериода питающего напр жени  ток протекает через выпр митель 6 и далее по сопротивлению 7 проводов и по датчику 3. Во втором полупериоде ток протекает через выпр митель 4 и по сопротивлени м 7 и 5. Если сопротивлени  3 и 5 равны, то и абсолютные значени  токов, протекающих через прибор 2 за первый и второй полупериоды , равны. Но так как направление тока, протекающего по цепи в первый полупериод, противоположно направлепию тока во втором полупериоде, то среднее значение тока за период равно нулю, и измерительный прибор 2 покажет отсутствие посто нного тока. Таким оразом, если образцовое сопротивление подобрано равпым сопротивлению датчика, то мост находитс  в равновесии независимо от сопротивлени  7 соединительных проводов.During the first half-period of the supply voltage, the current flows through the rectifier 6 and further along the resistance 7 of the wires and across the sensor 3. In the second half-period the current flows through the rectifier 4 and through the resistances 7 and 5. If the resistances 3 and 5 are equal, then The absolute values of the currents flowing through the device 2 in the first and second half periods are equal. But since the direction of the current flowing through the circuit in the first half period is opposite to the direction of the current in the second half period, the average value of the current during the period is zero, and measuring device 2 will show the absence of direct current. Thus, if the sample resistance is chosen equal to the resistance of the sensor, then the bridge is in balance regardless of the resistance of the 7 connecting wires.

Описанный вариант устройства целесообразно при у1ен ть в тех случа х, когда сопротивление датчика сравнимо с сопротивлением проводов.The described version of the device is advisable when the resistance of the sensor is comparable with the resistance of wires.

В тех случа х, когда сопротивление датчика много больще сонротивлени  проводов и вли игием последнего можно пренебречь, больщое вли ние на результаты измерений может оказать сопротивление утечки между соединительными проводами, нос щее активный или е.мкостный характер.In cases where the resistance of the sensor is much greater than the resistance of the wires and the influence of the latter is neglected, a large effect on the measurement results may be caused by leakage resistance between the connecting wires, which is active or capacitive.

Устройство, позвол ющее устранить вли ние сопротивлени  утечки на уравповещенпый мост по предлагаемому способу, показано на фиг. 2, где Прип ть следующие обозначени : 1 -источник питани , 2 - измерительный прибор , 3 - датчик, 4 - образцовое сопротивлепие , о - эквивалентное сопротивление утечки между проводами, 6, 7 - выпр мители.A device to eliminate the effect of leakage resistance on a balanced bridge by the proposed method is shown in FIG. 2, where the pripy is the following designations: 1 — power supply, 2 — measuring instrument, 3 — sensor, 4 — model resistance, o — equivalent leakage resistance between the wires, 6, 7 — rectifiers.

Принцип работы устройства, выполненного по этой схеме, аналогичен принципу работы устройства, описанному выще. Сопротивление утечки 5 между соединительными проводами не нарущает равенства моста.The principle of operation of the device, made according to this scheme, is similar to the principle of operation of the device, described above. The leakage resistance 5 between the connecting wires does not violate the equality of the bridge.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Способ измерени  сонротивлени  датчика, например, термосопротивлени , включенного в одно из плеч мостовой схемы путем сравнени  с образцовы.м сопротивлением, подключенным в противоположное плечо упом нутой схемы, при помощи источника переменного напр жени  и измерительного прибора, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности измерений, напр жение питани  подают на датчик и на образцовое сопротивление в разные полупериоды, а равенство образцового сонротивлени  сопротивлению датчика определ ют измерительным прибором посто нного тока по равенству нулю среднего за период значени  тока питани .A method for measuring a sensor's resistance, for example, a thermal resistance included in one of the arms of a bridge circuit by comparison with a model resistance connected to the opposite arm of the said circuit, using an alternating voltage source and a measuring device, characterized in that measurement accuracy, the supply voltage is applied to the sensor and the sample resistance in different half-periods, and the equality of the sample resistance to the sensor resistance is determined by measuring instrument constant current is equal to zero for the average period of the value of the current supply.

-cz-cz

Иг.Ig.

©©