The increasing of the measurement accuracy of the resistance for the high resistance objects by using the structure – redundant measurement method

Authors

  • Микола Анатолійович Зенкін Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine
  • Олександр Васильович Іванченко Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine
  • Валентина Миколаївна Карпенко Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12446

Keywords:

High-resistance object, thermal noise, dispersion of heat stress, structural redundant method of measurement, accuracy of measurement

Abstract

The article describes a device to measure resistance of high-resistance objects, in which a method of structural redundant measurement was implemented and which improves the accuracy of measurement in comparison to existing devices and methods of measurement.

The introduction to the scheme of the device of a low frequency generator, two fixed resistors, resistors magazine, an integrator, an amplifier of low frequencies, a synchronous detector and a low-pass filter allows two types of measurement, namely: with open and closed switch. Equalization of the results of these two measurements by changing resistance of resistors magazine permits to get zero performances of the indicator at the output of single-channel section of periodic comparison.

The results of such single-channel comparison are the values of resistance investigated, regardless of the temperature of the object, which increases the accuracy of measurement. The results of measurement are not affected by the instability of parameters of the measuring scheme (k1 ,k2 ,k3,k4,k5,  S1, S1).

Application of the proposed device in measurement technology permits to:

Identify resistance of high-resistance objects using the standard measures of resistance with specified rating;

Get high accuracy by eliminating the effect of unstable temperature of an object, the intrinsic noise of the elements of the measuring scheme;

Reduce the measurement error to 0.03% when measuring resistances in the range up to 1000 megaohm

Author Biographies

Микола Анатолійович Зенкін, Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011

Doctor of engineering sciences, Рrofessor

Department of Metrology, Standardization and Certification

Олександр Васильович Іванченко, Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011

Ph.D., Associate Professor 

Department of metrology, standartization and sertification

Валентина Миколаївна Карпенко, Kiev national university of technologies and design 2 Nemyrovycha-Danchenka str., Kyiv, Ukraine, 01011

Student

Department of Metrology, Standardization and Certification

References

  1. Зори, А.А. Методы и средства повышения точности электронных измерительных систем [Текст] : Монография / А.А.Зори, В.Д. Коренев, М.Г. Хламов. Донецк: ДонНТУ, 2004.-140 с.
  2. Грибанов Ю.И. Измерения в высокоомных цепях [Текст] / Ю.И. Грибачов – М.: Энергия, 1967. – 126с.
  3. Скрипник Ю.О., Курко В.Р., Скрипник В.Й. Шумова кондуктометрія // Сучасні інформаційні та енергозберігаючі технології життєзабезпечення людини [Текст]. Збірник наукових праць. – 2002. – вип. 12. – С. 109 – 112.
  4. Каламєєць Т.П. Аналіз вимірювання опорів високоомних об’єктів [Текст] / Т.П. Каламєєць // Вісник КНУТД. – 2005. – №5. – С. 18 – 20.
  5. Скрипник Ю.О., Термошумовий спосіб вимірювання опорів високоомних об’єктів [Текст] / Ю.О. Скрипник, Т.П. Каламаєць // Автоматика та інформаційно вимірювальна техніка. – Хмельницький, 2005. – №1. – С.88-91.
  6. Термошумовий спосіб вимірювання опорів високоомних об’єктів [Текст]: пат. 14264 Україна: МПК G1R 27 / 00 / Скрипник Ю.О., Іванченко О.В., Наконечний М.П., Каламєєць Т.П,; заявник та власник патенту Київський національний університет технологій та дизайну. – № u200509841; заявл. 19.10.2005; опубл. 15.05.2006, Бюл. №5. – 1– 8с.
  7. Пристрій для вимірювання опорів високоомних об’єктів[Текст]: пат. 24640 Україна: МПК G1R 27 / 00 / Скрипник Ю.О., Іванченко О.В., Наконечний М.П., Каламєєць Т.П,; заявник та власник патенту Київський національний університет технологій та дизайну. – № u200701624; заявл. 16.02.2007; опубл. 10.07.2007, Бюл.№10. – 1 – 8с.
  8. Б.Х. Кривицкий Справочник по теоретическим основам радиоэлектроники [Текст] / Б.Х. Кривицкий – М.: Энергия, 1977.-115c.
  9. Low Level Measurements Handbook – Precision DC Current, Voltage and Resistance Measurements, 6th Ed. KEITHLEY Instruments, Inc., USA 2004.
  10. Arthur Bernard Williams, Fred J. Taylor. Electronic filter design handbook [Текст] /Paramus, NJ: Prentice-Hall, 1990. – 120 c.
  11. A. V. Oppenheim, R. W. Schafer Digital Signal Processing [Текст] / Paramus, NJ: Prentice-Hall, 1975. – 45c.
  12. Zori, A. A., Korenev, V. D., Khlamov, M. G. (2004). Motody i sriedstva povysheniia tochtosti eliektronnykh izmeritelnykh sistem. Donetsk: Donetsk Natsionalnyi Tehnichnyi Universytet, 140.
  13. Hrybanov, Yu. I. (1967). Izmirenie v vysokoomnyh tsepiah, 126.
  14. Skrypnyk, U.O., Kurko, V., Skrypnyk, V. R. (2002). Sychasni informatsiini ta enerhozberihaiuchi tehnologii zhyttiezabezpechennia liudyny. Zbirnyk naukovyh prats, 12, 109 – 112.
  15. Каlamieiets, Т. P. (2005). Analiz vymiriuvannia oporiv vysokoomnyh obiektiv. Visnyk KNUTD, №5, 18 – 20.
  16. Skrypnyk, U. O., Каlamieiets, Т. P. (2005). Termoshymovyi sposib vymiriuvannia oporiv vysokoomnyh obiektiv. Avtomatyka ta informatsiino vymiriuvalna tehnika. – Khmelnytskyi, №1, 88 – 91.
  17. Termoshymovyi sposib vymiriuvannia oporiv vysokoomnyh obiektiv [Теxt]: patent 14264 Ukraine: MPK G1R 27 / 00 / Skrypnyk U.O, Ivanchenko O.V, Nakonechnyi M.P, Каlamieiets Т.P. (2006). Zaiavnyk ta vlasnyk patentu Kyivskyi Nationalnyi Universytet tehnologii ta dyzainy. - № u200509841; decl. 19.10.2005; publ. 15.05.2006, Biul. №5, 1– 8.
  18. Prystrii dlia vymiriuvannia oporiv vysokoomnyh obiektiv. [Теxt]: pat.24640 Ukraina:MPK G1R 27/00/ Skrypnyk U.O, Ivanchenko O.V., Nakonechnyi M.P, Каlamieiets Т.P. (2006). Zaiavnyk ta vlasnyk patentu Kyivskyi Nationalnyi Universytet tehnologii ta dyzainy. - № u200701624; decl. 16.02.2007; publ. 10.07.2007, Biul. №10, 1– 8.
  19. Krivitskii, B. H. (1977). Spravochnik po teoreticheskim osnovam radioelektronike [Теxt]: B.H Krivitskii – M.:Enerhiia, 115.
  20. Low Level Measurements Handbook (2004). Precision DC Current, Voltage and Resistance Measurements, 6th Ed. KEITHLEY Instruments, Inc., USA.
  21. Arthur Bernard Williams, Fred J. Taylor. (1990). Electronic filter design handbook [Текст] /Paramus, NJ: Prentice-Hall, 120.
  22. A. V. Oppenheim, R. W. Schafer (1975). Digital Signal Processing. Paramus, NJ: Prentice-Hall, 45c.

Published

2013-04-25

How to Cite

Зенкін, М. А., Іванченко, О. В., & Карпенко, В. М. (2013). The increasing of the measurement accuracy of the resistance for the high resistance objects by using the structure – redundant measurement method. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(9(62), 55–58. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12446

Issue

Section

Information and controlling system