Система контроля резисторов

Система контроля резисторов

Курсовая работа

Система контроля резисторов

Введение

Разнообразие и многотипность современных линейных компонентов, все более массовый характер производства вызвали необходимость повышения производительности работ при контроле их параметров. Необходимая производительность достигается автоматизацией процессов измерения характеристик исследуемого объекта с выдачей результатов в цифровой форме.

Принципиально новым направлением создания цифровых автоматических измерителей параметров является разработка приборов со встроенными микропроцессорами. Микропроцессоры, встроенные в приборы, выполняют все функции управления измерительным процессом, позволяют существенно улучшить метрологические, технические и экономические характеристики, расширить функциональные возможности при одновременном упрощении измерительной цепи и последующей коррекции результатов измерений путем проведения вычислительных операций.

Краткие сведения о резисторах

Действительные значения сопротивлений резисторов вследствие погрешностей изготовления могут отличаться от номинальных. Разница между номинальным и действительным сопротивлениями, выраженная в процентах по отношению к номинальному сопротивлению, называется допускаемым отклонением от номинального сопротивления или, кратко, допуском. Согласно ГОСТ 9664-74 установлен ряд допусков ±0,001; ±0,002; ±0,005; ±0,01; ±0,02; ±0,05; ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10; ±20; ±30%.

По точности номинала, т. е. по максимально допустимому отклонению фактического значения сопротивления от обозначенного (во всем диапазоне рабочих температур с учетом величины ТКС) резисторы условно делятся на обычные, точные и особо точные (прецизионные). К обычным относят (условно) резисторы с разбросом сопротивления ±20, 10 и 5% от обозначенного номинала, точные резисторы (также условно) имеют разброс в пределах 5...1%. Более точные фактические значения имеют прецизионные (особо точные) резисторы, для которых предельное отклонение от обозначенного номинала может составлять ±0,5; 0,2; 0,1 и даже 0,05%.

Стандартами всех стран были установлены шесть рядов, которые обозначаются как Е6, Е12, Е24, Е48, Е96 и Е192. Промышленностью выпускаются резисторы с допустимыми отклонениями от среднего (номинального) значения от ±0.05 до ±20%. В качестве исходной посылки при определении шкалы номиналов было принято, что первым (начальным) значением этой шкалы будет единица. Вторая посылка состояла в том, чтобы плюсовой допуск одного номинала перекрывал минусовой допуск следующего, большего номинала. Поскольку по стандарту были установлены шесть групп точности, пришлось установить и шесть разных рядов номиналов. Это понятно, потому что чем меньше допуск, тем ближе стоят друг к другу соседние номиналы и, следовательно, тем больше число этих номиналов в полной шкале. Цифра после буквы Е указывает, сколько номиналов в одной декаде (т. е. от 1 до 10 или от 10 до 100, или от 100 до 1000, или, наконец, от 0,1 до 1,0) предусмотрено в полной шкале для резисторов с заданным допустимым отклонением.

Выбрав из таблицы номиналов любое число и поставив запятую либо перед числом, либо между двумя соседними цифрами мы можем узнать, какие номиналы предусмотрены стандартом для данного ряда резисторов. Например, взяв число 649, можно быть уверенным, что резисторы сопротивлением 6.49 Ом. 64,9 кОм. 649 кОм или 6.49 МОм с допусками 0,05, 0,1 и 0,2% предусмотрены стандартом и должны выпускаться промышленностью в соответствии с установленными рядами Е48, Е96 и Е192. В то же время среди рядов Е6, Е12 и Е24 резисторов с такими сочетаниями цифр быть не может.

В курсовом проекте мне нужно контролировать резисторы ряда Е24:

Технико-экономическое обоснование

В данной курсовой работе разрабатывается автоматическая система контроля резисторов. Необходимость разработки таких систем возникает вследствие малого их количества и достаточно большой цены. Также использование стандартных средств измерения сопротивления (например, электронных омметров), достаточно неудобно на производстве. Так как возникает необходимость в ручном расчете процентного отклонения сопротивления резистора от номинала. Данная система автоматически определяет процентное отклонение номинала резистора и отображает данные непосредственно на жидкокристаллическом экране, что очень удобно. Также возможно подключение данной системы к персональному компьютеру.

Аналитический обзор существующих способов решения поставленной задачи

В зависимости от объекта измерений, требуемой точности результата, допустимого напряжения на измеряемом объекте или внешних условий применяют различные методы. Наибольшее применение при измерении сопротивлений получили метод вольтметра-амперметра, метод непосредственной оценки, метод моста и метод дискретного счета.

Метод вольтметра-амперметра

Этот метод является косвенным, так как сводится к измерению тока и напряжения в цепи с измеряемым объектом и последующим расчетом его параметров по закону Ома. Измерение активных сопротивлений производятся на постоянном токе, при этом включение неизвестного резистора R_х, в измерительную цепь возможно по схемам, представленным на рис. 1, а и б. Обе схемы приводят к методическим погрешностям, обусловленным конечными значениями внутренних сопротивлений приборов.

Определим эти погрешности. Действительное значение измеряемого сопротивления в обоих случаях равно:

                                                                                        (1)

Сопротивление , измеренное по схеме, приведенной на рис. 1, а, будет меньше действительного значения, так как показание амперметра будет завышено на значение тока I_в, а показание вольтметра будет равно напряжению на R_х. При этом относительная методическая погрешность, %:

                     (2)

Из этого соотношения следует, что погрешность , тем меньше, чем больше сопрогивленнс вольтметра.

В случае применения схемы, приведенной на рис. 1,б.

                                                       (3)

где -падение напряжения на амперметре; тогда относительная методическая погрешность, %:

                                      (4)

Погрешность  появляется из-за неточного определения напряжения на измеряемом объекте, так как, кроме напряжения , вольтметр измеряет также падение напряжения на амперметре, следовательно, методическая погрешность будет тем меньше, чем меньше сопротивление амперметра по сравнению с измеряемым сопротивлением.

Таким образом схемой, приведенной на рис.1, а, следует пользоваться для измерения малых сопротивлений, а схемой, приведенной на рис 1, б - для измерения больших сопротивлений.

а) б)

Рис.1 Схема измерения активного сопротивления методом вольтметра амперметра

Этот способ измерения сопротивлений наиболее простой. Схемы, реализующие его, просты, но не обеспечивают высокой точности (погрешность до 10-15%) измерений. Способ амперметра-вольтметра используют в основном в омметрах - приборах для измерения электрического сопротивления на постоянном токе.

Метод непосредственной оценки

Метод непосредственной оценки реализуется в приборах прямого действия, в которых измеряемая величина оценивается непосредственно по шкале, заранее отградуированной в соответствующих единицах, или считывается с электронного табло цифровых приборов. Из приборов с непосредственным отсчетом сопротивления на практике наибольшее применение получили омметры, которые по принципу действия, заложенному в них, подразделяются на электромеханические и электронные.

Электромеханические омметры делятся на две группы: омметры с однорамочным измерительным механизмом и омметры с двухрамочным измерительным механизмом логометрического типа.

Омметры электромеханической группы в качестве отсчетного устройства используют чувствительный измеритель И магнитоэлектрической системы (обычно с током полного отклонения I_и = 50 - 100 мкА).

Омметры с однорамочным измерительным механизмом в зависимости от значения измеряемого сопротивления выполняются по последовательной (рис.2, а) или параллельной (рис. 2, б) схемам.

а) б)

Рис.2 Схемы электромеханических омметров с однорамочным измерительным механизмом

В качестве измерителя И в омметрах этого типа используется обычно однорамочный магнитоэлектрический измерительный механизм с добавочным сопротивлением R_д. Источником питания омметров подобного вида, как правило, служит батарея.

Ток, протекающий через измерительный механизм при разомкнутом ключе Кл, в последовательной схеме омметра равен

                                                                 (5)

где  - сопротивление измерительного механизма;  - постоянная измерительного механизма по току;  - угол поворота подвижной части измерительного механизма. Из этого выражения следует:

                                                          (6)

При постоянных значениях , ,  и  угол поворота измерительного механизма  определяется значением измеряемого сопротивления , т. е. шкала прибора может быть проградуирована в единицах сопротивления. Шкала омметра неравномерна. Начало отсчета (нуль шкалы) у этого омметра справа, т. е. соответствует максимальному углу поворота подвижной части измерительного механизма, так как при →0 = max. С течением времени ЭДС батареи уменьшается, это вызывает погрешность в показаниях прибора. Для поддержания напряжения на измерительном механизме постоянным применяется добавочный резистор . С этой целью при замкнутом ключе Кл производится установка нуля изменением сопротивления добавочного резистора . Омметры с последовательной схемой используются при измерении сравнительно больших сопротивлений (единиц кОм), так как при малых значениях эта схема имеет малую чувствительность. При измерении небольших сопротивлений применяются омметры, выполненные по параллельной схеме (рис. 2, б), для которой уравнение шкалы имеет вид:

                                                               (7)

где ,

Как и в случае использования последовательной схемы, угол поворота подвижной части измерительного механизма зависит от сопротивления  при условии, что остальные члены уравнения (7) постоянны. В этом случае нулевое положение указателя совпадает с нулевым значением измеряемого сопротивления, т. е. нуль на шкале слева. Контроль правильности показаний прибора производится при разомкнутом ключе Кл. При этом указатель прибора находится в крайнем правом положении (). Компенсация изменения ЭДС батареи производится изменением сопротивления .

Обычно погрешности измерения таких омметров лежат в пределах  (при измерении на рабочем участке шкалы), У краёв шкалы погрешности сильно возрастают.

Основным недостатком омметров с однорамочным измерительным механизмом является зависимость показаний от напряжения источника питания, что вызывает необходимость предварительной регулировки прибора.

Омметры с логометрическим измерительным механизмом являются двухрамочными приборами, выполняются по последовательной (рис.3, а) и параллельной (рис.3, б) схемам.

а) б)

Рис.3 Схемы электромеханических омметров с логометрическим измерительным механизмом

Для схемы на рис.3,а имеем

где  и -сопротивление рамок прибора.

Для схемы на рис.3, б имеем

,

Угол поворота подвижной части зависит от отношения токов . Видно, что при постоянных значениях , , и показания прибора определяются значением измеряемого сопротивления  и не зависят от напряжения источника питания. Схема с последовательным включением  применяется для измерения больших сопротивлений (сотен мегаом). При использовании параллельной схемы включения  предел измерения прибора снижается до сотен кОм. В качестве источников питания в логометрах используется генератор индукторного типа, который приводится во вращение оператором или электродвигателем. Основным достоинством приборов логометрического типа является независимость показаний прибора от напряжения источника питания.

Электронные омметры. При построении схем электронных омметров используются два метода: метод стабилизированного тока в цепи делителя и метод преобразование измеряемого параметра в пропорциональное ему напряжение.

а) б)

Рис.4 Схема измерения сопротивлений по методу стабилизированного тока в цепи делителя

На рис.4, а приведена схема измерения сопротивления по методу стабилизированного тока в цепи делителя. Делитель, составленный из известного образцового  и измеряемого  сопротивлений, питается от источника напряжения . Падение напряжения на образцовом резисторе усиливается усилителем У с большим входным сопротивлением. Выходное напряжение усилителя зависит от значения измеряемого сопротивления. В качестве индикатора обычно применяется магнитоэлектрический микроамперметр, шкала которого градуируется в единицах сопротивления. Если усилитель имеет коэффициент усиления К и входное сопротивление , то измеряемое сопротивление будет определяться выражением:

                                                                                (8)

при  получим: . Эта схема применяется при измерении достаточно больших сопротивлений, когда .

Для измерения малых сопротивлений применяется схема, представленная на рис.4, б. Измеряемое сопротивление определяется выражением:

                                                                (9)

а при : . Данная схема позволяет измерять сопротивление в диапазоне .

Измерение средних и больших (до 10¹⁸ Ом) сопротивлений осуществляется с использованием метода преобразования измеряемого параметра в пропорциональное ему напряжение. Такие электронные омметры выполняются на основе усилителя постоянного тока (УПТ) с большим коэффициентом усиления охваченного отрицательной обратной связью рис.5. Напряжение на выходе усилителя равно:

                                                            (10)

где -коэффициент усиления УПТ без обратной связи;  - коэффициент обратной связи. При большом коэффициенте усиления  и выражение (10) имеет вид: .

Как видно из выражения (10) выходное напряжение будет пропорционально значению  Вольтметр можно отградуировать в единицах сопротивления. Шкала такого омметра получается равномерной. Относительная погрешность не превышает обычно ±2,5%. Для расширения пределов измерения используют набор резисторов. В приборах для измерения особо больших сопротивлений - тераомметрах - сопротивление  включают на входе УПТ. Как следует из формулы (10), шкала прибора получается обратной. Относительная погрешность возрастает до ±10% при измерении сопротивлений  10¹² Ом.

Рис.5

Мостовой метод

Мостовая схема может быть представлена в виде четырех последовательно включённых сопротивлений образующих четырехполюсник (рис. 6), к двум зажимам которого (диагональ питания) подключен источник питания, а к двум другим (измерительная диагональ) - индикатор (указатель равновесия). Ветви, включающие в себя эти сопротивления, называются плечами моста.

Рис. 6

Схема одинарного четырёхплечного моста постоянного тока

При определенном подборе сопротивлений резисторов создается равновесие (баланс) моста, при котором ток в измерительнойной диагонали отсутствует () и стрелочный указатель нуль-индикатора устанавливается на нулевую отметку шкалы. Условием равновесия моста является равенство произведений сопротивлений противоположных плеч

                                                                            (11)

Если одно из этих сопротивлений является измеряемым , его можно определить из соотношения

                                                                                   (12)

Формула (12) называется рабочей формулой моста. Для определения  необходимо знать сопротивление плеча , называемого плечом сравнения, и отношение сопротивлений плеч и , называемых плечами отношения. Таким образом, сопротивление  измеряется методом сравнения с образцовыми сопротивлениями ,, , из которых одно или несколько для обеспечения равновесия должны быть регулируемыми.

Если измеряемая величина определяется при значении тока , мост называется уравновешенным. В неуравновешенных мостах постоянного тока измеряемое сопротивление определяется по значению тока гальванометра, проградуированного в единицах сопротивления, т. е. . Причинами погрешностей измерения сопротивлений уравновешенным одинарным четырехплечным мостом являются недостаточно точная подгонка и рехупировка образцовых сопротивлений ,, , ограниченная чувствительность гальванометра и мостовой схемы.

Для измерения малых активных сопротивлений (), с целью исключения влияния сопротивлений соединительных проводов применяют двойные мосты (рис. 7). В цепь источника питания входят регулировочное сопротивление , измеряемое малое сопротивление , образцовое сопротивление , которое выбирают одного порядка с  и сопротивление соединительной шины .

Рис.7

Схема двойного моста постоянного тока

Сопротивления  , ,  входящие в измерительную цепь, выбирают достаточно большими (сотни и тысячи Ом). Таким образом, при работе двойного моста в цепи источника питания обеспечивается достаточно большой ток (5-10 А), позволяющий получить заметное падение напряжения на малых сопротивлениях и , чем обеспечивается требуемая чувствительность схемы. Резисторы и  подключаются в цепь по четырёхзажимной схеме включения: двумя токовыми зажимами присоединяются в цепь источника питания моста, а двумя потенциальными в измерительную цепь, благодаря этому через потенциальные зажимы в высокоомную измерительную цепь будут ответвляться малые токи, создающие малые падения напряжений в соединениях, что заметно снижает их влияние на погрешность измерения.

При равновесии моста ток через указатель равновесия  для схемы на рис.7 можно составить следующие уравнения:

При соблюдении равенства:  и достаточно малом сопротивлении  рабочая формула двойного моста постоянного тока запишется в следующем виде:

                                                                                (13)

На практике изготавливаются комбинированные мосты постоянного тока. Общая погрешность измерения одинарного моста при измерении сопротивлений от 50 Ом до 100 кОм-0,05%, и двойного при измерении сопротивлений от 100 Ом до 1 мкОм-0,5-1,5%.

Основными достоинствами мостов постоянного тока являются высокая чувствительность и точность измерений. Для повышения чувствительности равноплечего моста увеличивают напряжение питания и применяют высокочувствительный магнитоэлектрический прибор-гальванометр, показания которого заметны при незначительном изменении сопротивления в одном из плеч моста. Очень малую погрешность измерений (порядка 0,5-0,05% и меньше) получают при высокой точности фиксации состояния равновесия и применении точных и стабильных резисторов и магазинов.

Метод дискретного счёта

Такие омметры обладают большим быстродействием и высокой точностью. Упрощённая структурная схема подобного омметра представлена на рис. 8. Принцип действия такого омметра основан на измерении временного интервала, равного постоянной времени цепи разряда образцового конденсатора  через измеряемый резистор  электронно-счетным методом.

Погрешность измерений методом дискретного счета составляет 0,1 - 0,2% и зависит главным образом от нестабильности сопротивлений резисторов ,  или конденсатора , нестабильности частоты генератора счетных импульсов, а также неточности срабатывания устройства сравнения.

Для уменьшения погрешности дискретности (равной соответственно ) нужно увеличивать частоту следования счетных импульсов  и постоянную времени цени разряда конденсатора (т. е. соответственно ). Рассмотренный метод измерения имеет высокую точность. Так, например, если при измерении сопротивлений взять  = 1000 пФ и  1 МГц, то при  = 1 МОм m будет равно 1000 импульсов и погрешность дискретности составит лишь ±0,1%.

Рис. 8

Структурная схема измерителя сопротивления, реализующая метод дискретного счёта

Перед началом измерения конденсатор  контактами реле Р подключается к источнику напряжения Е и полностью заряжается по истечении некоторого времени (рис. 9, 0). При нажатии кнопки «Измерение» управляющее устройство переключает контакты реле Р, благодаря чему начинается разряд конденсатора  через резистор . Одновременно с началом разряда конденсатора (момент t₀) управляющее устройство выдает импульс (рис. 9, 1), которым триггер переводится в положение 1 (рис. 9, 2). При этом открывается временной селектор и на вход электронного счетчика начинают поступать импульсы для счета (рис. 8-11, диаграммы 3, 4).

микроконтроллер резистор печатный плата

Рис. 9

Временные диаграммы, поясняющие работу схемы, приведённой на рис. 8

На входы сравнивающего устройства подаются: напряжение конденсатора , убывающее с постоянной времени  и напряжение делителя, состоящего из резисторов  и  (рис. 9 ,0), которое определяется выражением:

В момент t₁ напряжение конденсатора  станет равным напряжению  и сравнивающее устройство выдаст импульс (диаграмма 5), которым триггер переведется в положение 0. Временной селектор закроется. Счет импульсов прекратится (диаграммы 2, 4). За интервал времени  счетчик подсчитал m импульсов, следовавших с периодом Т_к (рис. 9, 3). Так как при   (с погрешностью ±), то

                                                                             (14)

Для удобства отсчета целесообразно выбирать параметры  и  таким образом, чтобы выполнялось равенство  

Ом/имп

где n= 0; ± 1; ± 2; ± 3.

При

получим

или

Таким образом, напряжение  должно иметь определённое значение, что достигается подбором резисторов  и .

В данном курсовом проекте для измерения сопротивлений я выбрал метод дискретного счёта, потому что этот метод наиболее точный, высокоскоростной (интервал измерения: ) и наиболее подходит для решения поставленной задачи.

Разработка структурной схемы

Рис.10

Структурная схема разрабатываемого устройства

Схема устройства будет состоять из следующих структурных блоков:

1.       Источник опорного напряжения: обеспечивает повышенную стабильность выходного напряжения.

.        Схема измерения: основана на разряде предварительно заряженной образцовой емкости.

.        Устройство сравнения: сравнение двух входных величин, в данном случае аналоговых и выдачи на выходы сигналов о результате этого сравнения (о равенстве или неравенстве).

4.       Триггер: устройство, обладающее возможностью, длительно находится в одном из двух или более устойчивых состояниях, и чередовать их под воздействием внешних воздействий. Триггеры - это логические устройства с памятью. Их выходные сигналы в общем случае зависят от сигналов, приложенных к входам в данный момент времени, но и от сигналов, воздействующих на них ранее.

.        Кварцевый генератор: очень высокая добротность и стабильность.

.        Протокол RS-232: предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные, к оконечной аппаратуре каналов данных. Сигнал (последовательность битов) передается напряжением. Передатчик и приемник являются несимметричными: сигнал передается относительно общего провода. В таблице 1 приведены границы напряжений для сигналов приемника и передатчика. Логическому нулю па входе приемника соответствует диапазон напряжений +3... + 12 В, а логической единице - диапазон -12...-3 В. Диапазон -3...+3 В - зона нечувствительности, обеспечивающая гистерезис приемника (передатчика). Уровни сигнала на выходах должны быть и диапазоне -12.. -5 В для представления логической единицы и +5 .. +12 В для представления логического нуля.

Таблица 1 Границы напряжений COM-порта (стандарт RS-232)

.        Схема совпадения: выходной сигнал должен вырабатываться тогда, когда сигналы на входах совпадают (приходят одновременно). Если совпадения нет, то выходной сигнал должен отсутствовать.

.        Счётчик: считает количество входных импульсов, то есть с приходом каждого нового импульса двоичный код на выходе счётчика увеличивается (или уменьшается) на единицу.

.        Набор образцовых конденсаторов: выбирается конденсатор соответствующий измеряемому номиналу сопротивления.

.        Устройство индикации: информирует о том, находится измеряемый резистор в необходимом допуске или нет.

.        Делитель частоты: делит частоту кварцевого генератора в зависимости от диапазона контролируемых резисторов.

.        Микроконтроллер: определяет, находится ли измеряемый резистор в допуске или нет; передаёт данные о контролируемом резисторе на ПК; управляет схемами управления; сбрасывает показания счётчиков.

.        Схема управления 1: переключает конденсатор на заряд и разряд.

.        Схема управления 2: переключает конденсаторы в зависимости от номинала контролируемого резистора.

.        Схема управления 3: выбор нужной частоты от делителя в зависимости от диапазона контролируемого резистора.

Алгоритм работы прибора

В основе работы лежит метод дискретного счета. Для измерения и контроля резисторов () используется процесс разряда предварительно заряженной образцовой емкости (). В результате, формируемый измерительный интервал определяется постоянной времени: . С изменением номинал  изменяется , а, следовательно, количество импульсов поступивших на счетчик с эталонного генератора () будет также изменяться, что неудобно для построения систем контроля резисторов, следовательно, чтобы , будем выбирать разные образцовые ёмкости. Заданием ёмкости будем определять номинал контролируемого резистора. С изменением диапазона измерения: 10 Ом-100 Ом; 100 Ом-1кОм и т. д. количество импульсов будет увеличиваться в 10; 100 и т.д. раз. Для того чтобы количество импульсов поступивших на счётчик было одинаковым, будем использовать делитель частоты кварцевого генератора.

Схема управления 1 подключает к источнику опорного напряжения конденсатор , который полностью заряжается за время , потом она переключает конденсатор  на разряд через резистор . Одновременно с началом разряда конденсатора микроконтроллер переводит триггер в единичное состояние, вместе с этим микроконтроллер сбрасывает показание счетчика, вследствие чего открывается схема совпадения и начинается поступление импульсов с выхода генератора на счетчик. На счётчике с приходом каждого нового входного импульса двоичный код на выходе счётчика увеличивается. Двоичный код от счётчика подаётся на микроконтроллер, который считает количество импульсов. Импульсы будут поступать на счетчики до момента, когда напряжение на емкости  станет равным напряжению, снимаемому с делителя . В этот момент устройство сравнения выдает сигнал, который переводит триггер в нулевое состояние, вследствие чего схема совпадения блокирует прохождение импульсов с генератора на счетчик. Если количество импульсов, поступивших на счётчик, превышает 255, то он выдаёт сигнал переполнения, который фиксируется микроконтроллером, и он включает делитель частоты. Схема управления 2 будет подключать образцовую ёмкость в зависимости от номинала контролируемого резистора, а схема управления 3 будет подключать делитель частоты кварцевого генератора в зависимости от диапазона контролируемого резистора.

Разработка и расчёт функциональной схемы

Рис. 11 Функциональная схема разрабатываемого устройства

Зададим количество импульсов , тогда погрешность на дискретизацию будет

Зададим частоту кварцевого генератора .

Рассчитаем необходимые образцовые ёмкости для каждого номинала контролируемого резистора

 (таблица 2).

Таблица 2 Значение образцовой ёмкости для разных номиналов сопротивлений

При изменении диапазона контролируемого резистора будем делить частоту кварцевого генератора (таблица 3).

Таблица 3 Значение частоты для разных диапазонов контролируемых сопротивлений

Разработка и расчёт принципиальной схемы

Данные для расчёта

·        Электрические параметры: шкала номиналов -

·        Метрологические характеристики: погрешность не более

·        Диапазон контролируемых сопротивлений:

·        Условия эксплуатации: нормальные

Произведём описание и расчёт всех структурных элементов схемы

Источник опорного напряжения

В качестве источника опорного напряжения выберем микросхему К142ЕН6А, которая обеспечивает стабильное напряжение до ±15 ± 0,3 В. Её характеристики указаны в таблице 4.

Таблица 4

Рис. 12 Схема включения К142ЕН6А до получения стабилизированного напряжения ±9 В

Схема измерения

Для того чтобы интервал измерения был , должно выполняться равенство

Выберем резистор

, тогда .

Вычислим минимальный измерительный интервал

, при  и  

Так как  заряжается за интервал времени равный

,

где  и

имеем

Вычислим мощности, которые рассеиваются на резисторах

 , следовательно

Переключение образцовых ёмкостей на заряд и разряд будет происходить с помощью быстродействующего двухканального мультиплексора MAX301 фирмы MAXIM рис. 13, его характеристики указаны в таблице 5, назначение выводов в таблице 6.

Рис. 13

Таблица 5