SU981902A1 - Цифровой измеритель сопротивлени - Google Patents

Description

(5) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных систем дл  сбора и передачи информации с резистивных датчиков.

Известны измерительные системы сбора и передачи данных с датчиков сопротивлени , содержащие блок питани , преобразователи сопротивлени  в напр жение, нормирующие преобразователи , преобразователи напр жени  в код, в которых дл  устранени  вли ни  помехи, наводимой от сети переменного тока, длительность основного интервала изменени  выбираетс  равной или кратной периоду помехи 11 .

Однако наличие низкочастотных и посто нных помех (напр жение смещени  усилителей, контактна  и термоЭДС в линии св зи и коммутаторах)

существенно вли ет на точность измерени .

Наиболее близким к прелагаемому  вл етс  цифровой измеритель сопротивлени , содержащий блок питани , подключенный к одному из входов переключател , второй вход которого соединен с общей шиной, а выход соединен со входом преобразовател  сопротивлени  в напр жение, выход

10 которого через нормирующее устройство соединен со входом инвертирующего устройства, трехпозиционный ключ,

выходы которого подключены соответх

ственно ко входу и выходу инвертиру15 ющего устройства и к выходу переключател , а вход соединен со входом интегратора, блок управлени , вход которого соединен с выходом интегратора ,,а выходы - с управл ющи20 ми входами ключей„

Claims (2)

1. В устройстве полна  компенсаци  напр жени  смещени  усилителей по3 сто нного тока и паразитных ЭДС достигаетс  за счет того, что основной такт работы разбит на два рав ных интервала. В течение первого из них блок питани  отключаетс  и на вход интегратора подаетс  проинвертированное суммарное значение напр жени  .смещени  усилителей посто нного тока и паразитных ЭДС. В течение второго интервала подключаетс  блок питани  и на вход интегратора подаетс  сигнал, пропорциональный Измер емому резистору, совместно с помехой, но уже без инверсии 2 Недостатком известного устройства  вл етс  низка  -помехоустойчивость пе отношению к наводкам от сети переменного тока 8ли ние сетевой помехи с частотой Гц компенсируетс  не полностью. Увеличение уровн  подавлени  такой помехи в определенной мере может быть достигну то за счет уменьшени  времени интег рировани , но это ограничено вли нием переходных процессов, возникающих в измерительной цепи при переключени  х. Цель изобретени  - повышение точ ности измерени  за счет устранени  вли ни  гармонической помехи. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой измеритель сопротивлени , содержащий блок питани , подключенный к одному из входо переключател , второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с входом преобразовател  сопротивлени  в напр жение, выход которого со динен с входом первого нормирующего блока, трехпозиционный ключ, оди из входов которого соединен с выходом переключател , два других входа соединены соответственно с входом и выходом инвертирующего блока, а вых подключен к входу интегратора, выхо которого соединен с входом блока управле ни , первый и второй выходы которого подключены к управл ющим входам переключател  и трехпозицион ного ключа, введены второй нормиРУ ющий блок и второй переключатель, причем вход второго нормирующего бл ка подключен к выходу преобразовател  сопротивлени  в напр жение, а выход соединен с одним из входов вт рого переключател , второй вход которого соединен с выходом первого нормирующего блока, выход второго 2 ереключател  соединен с входом инертирующего блока, а его управл юий вход подключен к третьему выходу блока управлени  Блок питани  выполнен в виде источника заданного тока, в качестве нормирующих блоков используютс  преобразователи напр жени  в ток, а инвертирующий блок представлен в виде инвертора тока. На сьиг. 1 представлена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 графики зависимостей дл  М-, и М/з соответствующие Т0 1ПО1() С. Цифровой измеритель сопротивлени  содержит блок 1 питани , первый переключатель 2, измер емый резистор 3, преобразователь k сопротивлени  в напр жение, первый и второй нормирующие блоки 5 и 6, второй переключатель 7, инвертирующий блок 8, трехпозиционный ключ 9) интегратор 10 и блок управлени  11. Устройство работает следующим образом . Коэффициенты масштабировани  нормирующих блоков 5 и 6 наход тс  в соотношении (1-i-) , где п и m - коэффициенты мас1чтабировани  соответственно первого и второго нормирующих устройств, f 2cosujp,TQ; где ujp- частота помехи. Первый такт интегрировани  разбит на четыре равных по длительности промежутка времени TO. В течении первого промежутка времени первый переключатель 2 подключаетс  к общей шине и на вход интегратора 10 через инвертирующий блок 8 и первый нормирующий преобразователь А поступает проинвертированное значение помехи. В течение второго промежутка времени первый переключатель 2 подключаетс  к выходу блока 1 питани , второй пере-, ключатель 7 - к второму нормирующему Ьлоку 6, а трехпозиционный ключ 9 подключаетс  к выходу ключа 7. В этом случае измер емый сигнал, снимаемый с выхода преобразовател  сопротивлени  в напр жение, вместе с помехой через нормирующий блок 6 поступает на вход интегратора 10 без инверсии. В третьем промежутке времени переключатель 2 и трехпозиционный ключ 9 возвращаютс  в предыдущее состо ние и тогда проинвертированное значение помехи поступает на вход интегратора 10 через 59 нррмирующий блок, в четвертом пром жутке времени первый переключатель 2 вновь подключаетс  к блоку 1 питани , второй переключатель 7 к выходу первого нормирующего преобразовател  k, а вход трехпозиционного ключа подключаетс  к выходу вт рого переключател  7. В этом случае измер емый сигнал вместе с по мехой поступает на вход интегратора 10, мину  инвертирующий блок 8. Во втором такте измерени  происходит спи-сывание накопленного на интеграторе 10 значени  напр жениЯо Дл  этого его вход через трехпозиционный ключ 9 и входной переключатель 2 подключаетс  к выходу блока питани  Определ ют величину входного си| нала на выходе интегратора 10 в кон це первого такта, обусловленную по мехой. В соответствии с указанным выше алгоритмом работы и с учетом масштабирующих коэффициентов нормирующих блоков 5 и 6 имеем 1 Г HuJ-t M)-, , . от () (°е. j4ujV4) / jU)Tob / -j ы.М1-е/ е 46/Соответственно модуль этой величины определ етс  как UUj.sin - l2cosu)Vf|. Из полученного выражени  видно, что значение 1будет равно нулю, как и в прототипе дл  помехи посто  нного характераио 0. Кроме того, по вление дл  помехи дополнительно го множител  (ZcosujTo- ),.дает воз иожность обеспечить еще один ноль на какой-либо другой частоте. Дл  этого достаточно выбрать ПОСТОЯННУ равной 2со5и)пТр, г;де f ,у частота, на которой хот т получить дополнительный ноль. Дл  обеспечени  подобного эффек та в прототипе необходимо было бы выбрать значение TO, равное период помехи, что ограничивает быстродей твие на уровне 25 изм/с. В предлааемом устройстве это ограничение тпадает. /1лительность интервала O выбираетс  из требуемого быстроействи  и некоторых практических соображений, а затем просто подсчиываетс  значение определ ющее коэффициент масштабировани  П2 норирующего устройства 6. Уровень подавлени  помехи дл  предагаемого устройства М2 определ етс  по формуле Wa -20Чlт S V( o-2cosu ) Предлагаемое устройство позвол ет получить полное подавление как дл  помехи посто нного йида (напр жени  смещени  усилителей посто нного тока, контактных и термо-ЭДС), так и гармоническую помеху определенной частотЫо Причем необ зательно, чтобы длительность интервала измерени  находилась в строгом соответствии с периодом помехи. Получение нул  передачи на определенной частоте при заданном TQ, как было показано выше, достигаетс  выбором соответствующего значени  , Применение предлагаемого устройства очень выгодно при построении многоканальных ИИС, где большое число каналов требует от измерительного устройства высокого быстродействи . Исследование усилителей посто нного тока в таких ИИС обуславливает необходимость компенсации вли ни  посто нной,помехи, а наличие длинной линии св зи требует подавлени  помехи наводимой от сети. Известно, что наличие в измерительном тракте ключей может вызвать по вление дополнительной погрешности , св занной с вли нием их остаточных параметров. С целью устранени  этой погрешности предлагаетс  использование блока 1 питани  в виде источника заданного тока, нормирующие устройства в виде преобразователей напр жени  в ток, а инвертирующее устройство в виде инвертора Формула изобретени  1. Цифровой измеритель сопротивлени , содержащий блок питани , подключенный к одному из входов переключател , второй вход которого соединен с общей шиной, а выход - с вжодом преобразовател  сопротивлени  в

   напр жение, выход которого соединен с входом первого нормирующего блока , трехпозиционный ключ, один из входов которого соединен с выходом переключател , два других входа соединены соответственго с входом и выходом инвертирующего блока, а выход подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом блока управлени , первый и второй выходы /которого подключены к управл ющим входам переключател  и трехпозиционного ключа, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности , в него введены второй нормирующий блок и второй переключатель, причем вход второго нормирующего блока подключен к выходу преобразовател  сопротивлени  в напр жение а выход соединен с одним из входов второго переключател , второй вход которого соединен с выходом первого

   нормирующего блока, выход второго переключател  соединен с входом инвертирующего блока, а его управл ющий вход подключен к третьему выходу блока управлени .
2. 2. Измеритель по п. 1, отличающийс  тем, что блок питани  выполнен в виде источника заданного тока, в качестве нормирующих блоков используютс  преобразователи напр жени  в ток, а инвертирующий блок представлен в виде инвертора тока,

   Источники информации,

   прин тые во внимание при экспертизе

   1,Т.Н.Алиев и др. Многоканальные измерительные системы дл  исследовани  прочности сложных объектов. Извести  вузов. Приборостроени ,

   1980, № 1,

   2.Авторское свидетельство СССР № k6k867, кло G 01 R 27/00,, 1975. 10 20 J/) 0 50 6S u-i.l 0 & 9Q т 7/