ДЕКАДА СОПРОТИВЛЕНИЙ
DECADE RESISTOR

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электрической схеме декады сопротивлений, применяемой в многозначных мерах электрического сопротивления и измерительных мостах.
Известна декада сопротивлений [1, 2], применяемая в многозначной мере электрического сопротивления Р33 и в измерительном мосте постоянного тока Р333, являющаяся прототипом. Такая декада содержит переключатель, пять резисторов, четыре из которых имеют номинальное значение сопротивления в два раза больше, чем у пятого резистора и соотносятся друг к другу как 1:2:2:2:2, а также выходные зажимы. При коммутации переключателем на выходные зажимы декады последовательно подключаются комбинации резисторов, обеспечивающие значения сопротивлений с весовыми коэффициентами 0,1,2…9.
Также известна декада сопротивлений [3], применяемая в многозначной мере электрического сопротивления Р3026, содержащая переключатель, десять резисторов одного номинального значения сопротивления и выходные зажимы. При коммутации переключателем на выходные зажимы декады подключаются комбинации резисторов, обеспечивающие значения сопротивлений с весовыми коэффициентами 0,1, 2…10.
Существенным недостатком известной декады сопротивлений [1, 2] является применение сложного переключателя со спаренными контактами, обеспечивающего подключение необходимой комбинации резисторов на выходные зажимы, а также ограничение максимального значения сопротивления декады весовым коэффициентом 9, что требует подключения старшей декады при необходимости получения значения сопротивления с весовым коэффициентом 10.
Существенным недостатком известной декады сопротивлений [3] является применение вдвое большего числа прецизионных резисторов для получения значения сопротивлений декады в диапазоне 0, 1, 2…10, что значительно удорожает стоимость такой многозначной меры сопротивлений, а также применение сложного переключателя со спаренными контактами.
Техническим результатом, который обеспечивает заявляемая декада сопротивлений, является упрощение конструкции за счет уменьшения числа прецизионных резисторов до четырех с весовыми коэффициентами 1:2:3:4 и применение простого трехплатного переключателя, коммутирующего резисторы для получения значений сопротивлений на выходных зажимах декады с весовыми коэффициентами 0,1,2…10.
Технический результат достигается тем, что переключатель снабжен двумя дополнительными платами на одиннадцать положений переключения с двенадцатью контактами, число резисторов уменьшено до четырех с весовыми коэффициентами 1:2:3:4, соединенными соответственно: первый вывод первого резистора подключен к первым контактам первой и второй плат переключателя, а также к общему выводу второй платы переключателя и первому выходному зажиму декады, общая точка соединения первого и второго резисторов подключена к второму контакту первой платы переключателя и к третьему, шестому и десятому контактам второй платы переключателя, а также к девятому контакту третьей платы переключателя, общая точка соединения второго и третьего резисторов подключена к третьему и четвертому контактам первой платы переключателя, к восьмому контакту второй платы переключателя, а также к общему контакту третьей платы переключателя, общая точка соединения третьего и четвертого резисторов подключена к шестому и седьмому контактам первой платы переключателя и к пятому контакту второй платы переключателя, второй вывод четвертого резистора соединен с пятым, восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым контактами первой платы переключателя, а общий контакт первой платы переключателя соединен с вторым выходным зажимом декады.
Сопоставительный анализ заявляемой декады сопротивлений с известными показывает, что в заявленной декаде изменена конструкция переключателя, уменьшено число прецизионных резисторов и изменены их весовые коэффициенты, соответствующим образом изменено подключение резисторов к контактам переключателя.
Таким образом, заявляемая декада сопротивлений соответствует критерию «новизна», а сравнение ее с другими решениями в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявляемую декаду от известных, подтверждающие вывод о том, что предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень. Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в измерительной технике, в частности при изготовлении многозначных мер электрического сопротивления и измерительных мостов.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где изображены:
- на фиг.1 - электрическая принципиальная схема известной декады сопротивлений (прототип), применяемой в многозначной мере сопротивлений Р33 и измерительном мосте Р333;
- на фиг.2 - электрическая принципиальная схема известной декады сопротивлений, применяемой в многозначной мере сопротивлений Р3026;
- на фиг.3 - электрическая принципиальная схема декады сопротивлений согласно предлагаемому изобретению.
На фиг.1, 2 и 3 обозначены: 1 - переключатель; 2 - прецизионные резисторы, обеспечивающие ступенчатое изменение сопротивления декады; 3 - первый выходной зажим декады сопротивлений; 4 - второй выходной зажим сопротивлений.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В положении переключателя «0» подвижные контакты первой и второй плат переключателя замыкают нулевые контакты плат на общие контакты соответствующих плат переключателя, причем между нулевым контактом и общим контактом второй платы переключателя включена перемычка, шунтирующая соединенные нулевой и общий контакты, что снижает нулевое сопротивление декады и вариацию его переходного сопротивления. В положении «1» через первый контакт первой платы переключателя к выходным зажимам декады подключен резистор R1 с весовым коэффициентом 1. В положении «2» через вторые контакты переключателя на выходные зажимы декады подключен резистор R2 с весовым коэффициентом 2, при этом резистор R1 зашунтирован цепью через второй контакт 2 второй платы переключателя и перемычку между общим контактом второй платы переключателя и общей точкой соединения нулевых контактов и первого вывода резистора R1. В положении «3» на выходные зажимы декады подключены последовательно соединенные резисторы R1 и R2, обеспечивающие сопротивление декады с весовым коэффициентом 3. В положении «4» к выходным зажимам декады подключен резистор R4 с весовым коэффициентом 4, при этом цепочка последовательно соединенных резисторов R1+R2+R3 зашунтирована через контакт 4 второй платы переключателя. В положении «5» к выходным зажимам декады подключены резисторы R2+R3, обеспечивающие сопротивление декады с весовым коэффициентом 5, при этом резистор R1 зашунтирован через пятый контакт второй платы переключателя. В положении «6» на выходные зажимы декады подключена цепочка последовательно соединенных резисторов R1+R2+R3, обеспечивающих сопротивление декады с весовым коэффициентом 6. В положении «7» на выходные зажимы декады подключены резисторы R3+R4, обеспечивающие сопротивление декады с весовым коэффициентом 7, при этом резисторы R1+R2 зашунтированы через седьмой контакт второй платы переключателя. В положении «6» на выходные зажимы декады подключены резисторы R1+R3+R4, обеспечивающие сопротивление декады с весовым коэффициентом 8, при этом резистор R2 зашунтирован через контакт 8 третьей платы переключателя. В положении «9» на выходные зажимы декады подключены резисторы R2+R3+R4, обеспечивающие сопротивление декады с весовым коэффициентом 9, при этом резистор R1 зашунтирован через девятый контакт второй платы переключателя. В положении «10» на выходные зажимы декады подключена вся цепочка резисторов R1+R2+R3+R4, обеспечивающая сопротивление декады с весовым коэффициентом 10.
Таким образом, при переключении переключателя в положения от «0» до «10» на выходных зажимах декады обеспечиваются значения сопротивлений декады с весовыми коэффициентами, соответствующими выбранным положениям переключателя.
Преимуществом заявляемой декады сопротивлений является применение всего четырех прецизионных резисторов для получения любого значения сопротивления декады в диапазоне весовых коэффициентов от «0» до «10», что значительно снижает себестоимость декады, поскольку доля прецизионных резисторов в декаде с десятью резисторами составляет около 80% всей стоимости декады, при этом цена резисторов с весовыми коэффициентами 1, 2, 3, 4 одинакова. Еще одним преимуществом заявляемой декады является возможность применения простых переключателей с одинарными контактами, вместо спаренных, как у прототипа. Также преимуществом является снижение переходного сопротивления контактов на положениях переключателя «0», «2», «4», «5», «7», «8» и «9», что создает дополнительный запас по погрешности декады на этих положениях переключателя.
Источники информации
1. Магазин сопротивления измерительный Р33. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.452.011ТО.
2. Мост постоянного тока измерительный Р333. Руководство по эксплуатации 3.453.005РЭ.
3. Меры электрического сопротивления постоянного тока многозначные Р3026. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 3.452.022ТО.