СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2247999 (13) C1

(51) 7 G01R27/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.03.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2004100508/28 
(22) Дата подачи заявки: 2004.01.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.01.05 
(45) Опубликовано: 2005.03.10 
(56) Аналоги изобретения: SU 1322192 A1, 7.07.1987. SU 1287041 A1, 30.01.1987. SU 447643 А, 22.05.1985. SU 968771 А, 23.10.1982. SU 463931 А, 02.09.1975. ЕР 0496254 А2, 29.07.1992. 
(72) Имя изобретателя: Рабочий А.А. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Орловский государственный технический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 302020, г.Орел, ул. Наугорское шоссе, 29, ОрелГТУ, Проректору по НР и МС, Ю.С. Степанову 

(54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗИСТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к способам дистанционного измерения активных сопротивлений резисторов, например активных сопротивлений терморезисторов и термометров сопротивления. Сущность: способ включает измерение падения напряжения на измеряемом и масштабирующем резисторах, определение сопротивления как отношения падения напряжения на измеряемом и масштабирующем резисторах и умножение полученного отношения на известное значение масштабирующего резистора. Устройство для дистанционного измерения активного сопротивления резистора содержит источник тока, 4-проводную линию, масштабирующий и измеряемый резисторы, измерители падения напряжений на резисторах, устройство деления и умножитель. Выход умножителя является выходом устройства. Технический результат изобретения: повышение точности и стабильности измерений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам дистанционного измерения активных сопротивлений резисторов, например термометров сопротивления или терморезисторов, применяемых при регулировании температуры в хранилищах и других объектах. 

Известен способ дистанционного измерения активного сопротивления резистора, например терморезистора, соединенного с измерителем 4-проводной соединительной линии. Через резистор пропускают стабильный ток по 2-м проводам от источника тока, а с помощью 2-х других проводов дистанционно измеряют падение напряжения на этом резисторе. Сопротивление резистора определяют как отношение измеренного падения напряжения к величине заданного тока, протекающего через резистор (см. Е.С.Левшина, П.В.Новицкий. “Электрические измерения физических величин, измерительные преобразователи”. Л.: Энергоатомиздат, 1983, с.271, рис.11-15а).

Недостаток известного способа состоит в том, что точность и стабильность измерения активного сопротивления зависит от точности и стабильности источника тока, обеспечивающего протекание измерительного тока через это сопротивление. На практике обеспечить высокую стабильность и точность значения тока затруднительно по многим причинам: неидеальность источника тока, измерение переходных контактных сопротивлений, неидеальность задающих элементов обязательно будут изменять значение тока. С течением времени значение тока изменится. Однако в способе измерения эти изменения не учитываются, т.е. сопротивление по-прежнему будет определяться как отношение измеренного падения напряжения к изменившемуся значению тока, которое считается неизменным и стабильным. Это ухудшает точность и стабильность измерения.

Была поставлена задача повысить точность и стабильность дистанционного измерения активного сопротивления.

Заявляемым изобретением решена задача повышения точности и стабильности дистанционного измерения активного сопротивления, сохранив при этом все достоинства 4-проводного включения резистора. Это достигается тем, что в способе дистанционного измерения активного сопротивления резистора, при котором пропускают заданный постоянный ток через измеряемый резистор с помощью двух проводов 4-проводной соединительной линии, измеряют падение напряжения на этом резисторе и определяют сопротивление как отношение измеренного значения падения напряжения к заданному току. Согласно изобретению, постоянный ток пропускают через последовательно соединенные измеряемый и масштабирующий резисторы, дополнительно измеряют падение напряжения на масштабирующем резисторе, определяют отношение падений напряжения на измеряемом и масштабирующем резисторах, а результат получают умножением полученного отношения на величину известного сопротивления масштабирующего резистора.

В устройстве дистанционного измерения активного сопротивления резистора, содержащем источник постоянного тока, соединительную 4-проводную линию, измеряемый резистор, измеритель падения напряжения на измеряемом резисторе, выходные зажимы измеряемого резистора подключены к входам измерителя падения напряжения, согласно изобретению, дополнительно введены масштабирующий резистор с известным значением сопротивления, устройство измерения падения напряжения на масштабирующем резисторе, вычислительное устройство, содержащее последовательно соединенные делительное устройство и умножитель, масштабирующий резистор включен последовательно с источником тока на приемном конце соединительной линии, выход измерителя падения напряжения на измеряемом резисторе и выход измерителя падения напряжения на масштабирующем резисторе подключены соответственно к входам числителя и знаменателя делительного устройства, выход делительного устройства подключен к входу умножителя, умножитель имеет коэффициент умножения, равный величине сопротивления масштабирующего резистора, а выход умножителя является выходом устройства.

Заявляемый способ отличается от известного, принятого за прототип тем, что сопротивление измеряемого резистора определяют не по заданному току источника тока, а по измеренному, т.е. фактическому значению действительно существующему в цепи на момент измерения. Это осуществляется введением дополнительного масштабирующего резистора, измерением падения напряжения на нем в момент измерения, что при известном значении масштабирующего резистора равносильно измерению фактического тока. Значение измеряемого сопротивления при этом определится как отношение падения напряжения на нем к фактическому значению тока. В известном способе сопротивление определяется как отношение падения напряжения к заданному току 

, где

Rx - измеряемое сопротивление,

U x - падение напряжения на сопротивлении,

I o - заданное значение тока.

В предлагаемом способе 

, где

Ux - падение напряжения на измеряемом сопротивлении,

Um - падение напряжения на масштабирующем резисторе,

Rm - известное (выбранное) значение сопротивления масштабирующего резистора.

В выражении (2) отношение Uм/Rм=Iф - фактическое значение тока в момент измерения.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии его критерию “новизна”.

Из патентной и научно-технической литературы не известны вышеуказанные отличительные признаки способа и устройства в предложенной совокупности. Таким образом, заявляемый способ дистанционного измерения активного сопротивления резистора и устройство для его осуществления удовлетворяют критерию “изобретательский уровень”.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления могут быть использованы в системах сбора и обработки информации, в частности в системах дистанционного контроля и регулирования температуры с помощью резисторных датчиков температуры, удаленных от измерительных устройств. При этом повышается точность и стабильность измерения. Таким образом, предлагаемые способ и устройство удовлетворяют критерию изобретения “промышленная применимость”.

Заявляемый способ и устройство поясняются чертежом, где изображена структурная схема устройства, реализующего способ. На схеме обозначено: 1 - источник тока; 2 - масштабирующий резистор Rм; 3 - измеритель падения напряжения на измеряемом резисторе; 4 - измеритель падения напряжения на масштабирующем резисторе; 5 - делительное устройство; 6 - умножитель; 7-7’, 8-8’, 9-9’, 10-10’ - провода соединительной 4-х проводной линии с входными и выходными зажимами, показанными точками; 11 - измеряемый резистор R x; 12 - вычислительное устройство; Io - ток источника тока; Ux - напряжение на выходе измерителя падения напряжения на масштабирующем резисторе; Fвых - выходной сигнал вычислителя 12; Fм - множитель, равный известному сопротивлению масштабирующего резистора R м.

Устройство работает следующим образом. После активизации источника тока 1 в цепи 1-7-11-10-2-1 течет ток Io . С выходных клемм (на схеме не показаны) масштабирующего резистора 2 с известным значением сопротивления Rм измерителем падения напряжения 4 фиксируем падение напряжения Uм =IoRм. Одновременно на входных клеммах соединительных проводов 8-8’, 9-9’ фиксируется падение напряжения на измеряемом резисторе Ux=IoRх . Полученные напряжения подаются на входы вычислительного устройства 12, содержащего делительное устройство 5 и умножитель 6, причем напряжение Ux подается на вход числителя делительного устройства, а напряжение Uм подается на вход знаменателя делительного устройства. На выходе делительного устройства 5 получим:



Поскольку значение Rм известно заранее, остается лишь умножить результат деления в умножителе 6 на значение F м=Rм, после чего на выходе вычислительного устройства будем иметь






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ дистанционного измерения активного сопротивления резистора, при котором пропускают заданный постоянный ток через измеряемый резистор с помощью двух проводов 4-проводной соединительной линии, измеряют падение напряжения на этом резисторе и определяют сопротивление как отношение измеренного значения падения напряжения к заданному току, отличающийся тем, что постоянный ток пропускают через последовательно соединенные измеряемый и масштабирующий резисторы, дополнительно измеряют падение напряжения на масштабирующем резисторе, определяют отношение падений напряжения на измеряемом и масштабирующем резисторах, а результат получают умножением полученного отношения на величину известного сопротивления масштабирующего резистора.

2. Устройство дистанционного измерения активного сопротивления резистора, содержащее источник постоянного тока, соединительную 4-проводную линию, измеряемый резистор, измеритель падения напряжения на измеряемом резисторе, выходные зажимы измеряемого резистора подключены к входам измерителя падения напряжения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены масштабирующий резистор с известным значением сопротивления, устройство измерения падения напряжения на масштабирующем резисторе, вычислительное устройство, содержащее последовательно соединенные делительное устройство и умножитель, масштабирующий резистор включен последовательно с источником тока на приемном конце соединительной линии, выход измерителя падения напряжения на измеряемом резисторе и выход измерителя падения напряжения на масштабирующем резисторе подключены соответственно к входам числителя и знаменателя делительного устройства, выход делительного устройства подключен к входу умножителя, умножитель имеет коэффициент умножения, равный величине сопротивления масштабирующего резистора, а выход умножителя является выходом устройства.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru