Измеритель больших сопротивлений

Настоящая модель относится к научно-исследовательской измерительной технике.
Ближайшим аналогом является тераомметр Е6-13А. Принцип работы тераомметра заключается в там, что измеряемое сопротивление подсоединяется к известному калиброванному сопротивлению, образуя делитель, питаемый от стабилизированного источника напряжения. В результате деления напряжения получается величина измеряемого сопротивления. Тераомметр состоит из трех основных частей: входного делителя, усилителя напряжения и питающего устройства. Питающее устройство тераомметра состоит из трансформатора, стабилизатора, ламп накала и двух стабилизированных выпрямителей.
Недостатком данного прибора является усилитель напряжения, который выполнен на вакуумных лампах и как следствие:
- необходимость предварительного нагрева вакуумных ламп для перехода их в рабочий режим;
- небольшой срок службы вакуумных ламп;
- невысокое измерительное напряжение составляющее 10-100 В;
- чувствительная погрешность при измерении больших сопротивлений.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение точности измерения больших сопротивлений, повышение надежности работы устройства.
Технический результат достигается за счет следующих существенных изменений в заявляемом устройстве для измерения больших сопротивлений:
- питающее устройство выполнено состоящим из: источника питания высоковольтного преобразователя, высоковольтного преобразователя, стабилизатора высокого напряжения, что позволило увеличить напряжение, подаваемое на измеряемое сопротивление, с 10-100 до 10-1000 В с исключением возможности «пробоя», и источника питания высоковольтного преобразователя;
- усилитель напряжения выполнен с использованием операционного усилителя с МОП-транзисторами на входе, и вместо встроенного индикатора напряжения выходной аналоговый сигнал, имеющий диапазон от 0 до 10 В, подается на внешний аналоговый или цифровой измеритель напряжения.
Достижение необходимой точности измерений осуществляется за счет применение для измерения напряжения на масштабируемом резисторе операционного усилителя с периодической компенсацией нуля с МОП-транзисторами на входе.
Заявляемое устройство иллюстрируется Фиг. 1.
Фиг. 1. Измеритель больших сопротивлений
1 - металлический корпус, 2 - источник питания высоковольтного преобразователя, 3 - источник питания усилителя напряжения, 4 - высоковольтный преобразователь, 5 - стабилизатор высокого напряжения (100 В и 1000 В), 6 - усилитель напряжения с операционным усилителем с периодической компенсацией нуля с МОП-транзисторами на входе, 7 - переключатель выходного напряжения 10 В, 100 В, 1000 В, 8 - переключатель коэффициентов усиления усилителя напряжения, 9 - переключатель масштабируемых резисторов, 10 - разъем для подключения к внешнему аналоговому или цифровому вольтметру.
Устройство для измерения больших сопротивлений состоит из металлического корпуса, источника питания высоковольтного преобразователя, источника питания усилителя напряжения, высоковольтного преобразователя, стабилизатора высокого напряжения (100 В и 1000 В), усилителя напряжения с операционным усилителем с периодической компенсацией нуля МОП-транзисторами на входе, переключателей выходного напряжения 10, 100, 1000 В, переключателя коэффициентов усиления усилителя напряжения, переключателя масштабируемых резисторов, разъема для подключения к внешнему аналоговому или цифровому вольтметру.
Принцип работы устройства основан на измерении постоянного тока, текущего через объект измерения под действием испытательного напряжения, измеряемого в диапазоне 10-1000 В. Для этого измеряется напряжение на выходе делителя, в одно из плеч которого входит измеряемое сопротивление, а во втором плече включен масштабируемый резистор, переключением значений которого выбирается диапазон измерения.
Заявляемое устройство изготовлено и прошло опробацию на физико-техническом факультете ТвГУ.