Преобразователь сопротивления в напряжение

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий источник опорного напряжения, соединенный через токозадающий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, отличают и ЯГс я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразова-. НИИ, в него введены два дополнительных операционных усилителя с двумя последовательно соединенными резисторами, -включенными между выходом и инвертирующим входом дополнительных операционных усилителей, общие выводы резисторов соединены с зажимами для подключения преобразуемого сопротивления, две цепи из последовательно соединенных источников питания, параллельно которым подсоединены делители напряжения литания, выполненные в виде последовательно соединенных одного резистора , регулируемого резистора и. другого резистора, обйий вывод источников питания обеих цепей соединен через ограничительные резисторы соответственно с неинвертирующим входом одного и другого дополнительных резисторов, а третьи выводы одного и другого регулируемых резисторов соответственно соединены с инвертирукя-гим и неинвертирующим входами другого дополнительного операционного усилителя, вход первого операционного усилителя соединен с неинвертирукхцим входом одного дополнительного операционного усилителя, а выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом другого операционного усилителя и является вхоО дом устройства. 00 U1 :л э ND

СООЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19I (и) (5Н 6 01 " 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР.

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ н asTBPCtlOMV СЮЩатвЪСтвм (21) 3347986/18-21 (22) 19. 10. 81 (46) 15. 08. 83 ° Бюл. Р 30 (72) В.И.Михирев (53) 621.317.75(088.8) (56) 1. Справочник по радиоизмерительным приборам. Под ред. В.С.Насонова. Т. 1, М., "Советское радио,"

1976, с. 14-15. (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий источник опорного напряжения, соединенный через токозадающий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, о т л ич а ю щ и й"с я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразова-, ния, в него введены два дополнительных операционных усилителя с двумя последовательно соединенными резисторами,.включенными между выходом и инвертирующим входом дополнительных операционных усилителей, общие выводы резисторов соединены с зажимами для подключения преобразуемого сопротивления, две цепи иэ последовательно соединенных источников питания, параллельно которым подсоединены делители напряжения питания, выполненные в виде последовательно соединенных одного резистора, регулируемого резистора. и . другого резистора, при(ем общий вывод источников питания обеих цепей соединен через ограничительные резисторы соответственно с неинвертирующим входом одного и другого дополнительных резисторов, а третьи выводы одного и другого регулируемых резисторов соответственно соединены с инвертирующым н неинвертирующим входами другого дополни- Е тельного операционного усилителя, вход первого операционного усилителя, соедийен с неинвертирующим входом одного дополнительного операционно« го усилителя, а выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом другого операционного усилителя и является входом устройства.

1035532

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в цифровых измерительных сопротивлениях.

Известен преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, токозадающий резистор и операцнонный усилитель с параллельной отрицательной обработкой связью по напряжению (1 . 10

Недостатком известного устройства является погрешность преобразования, обусловленная наличием последовательного соединения сопротивления

R,ï цепей, соединяющих преобразуемое 35 сопротивление с входом и выходом операционного усилителя. Эта погрешность может быть существенной, когда преобразуемое сопротивление сравнимо или меньше A. u. 20

Цель изобретения - уменьшение йогрешности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий 25 источник опорного напряжения, сое.диненный через токозадающий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, введены два дополнительных операционных усилителя с двумя последовательно соединенными резисторами, включенными межцу выходом и инвертирующим входом дополнительных операционных усилителей, общие выводы резисторов соединены с зажимами для подключения . преобразуемого сопротивления, две цепи иэ последовательно соединенных источников питания, параллельно которым подсоединены делители напряжения питания, выполненные в виде 40 последовательно соединенных одного резистора, регулируемого резистора и другого резистора, причем общий вывод источников питания обеих цепей соединен через ограничительные 45 резисторы соответственно с неинвертирующим входом одного и другого дополнительных резисторов, а третьи выводы одного и другого регулируемых резисторов соответственно соеди-50 иены с инвертирующим и неинвертирующим входами другого дополнительного операционного усилителя, вход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом одного дополнительного операционного усилителя, а выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом другого операционного усилителя и является входом устройства.

На чертеже приведена функциональ»ая электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит первый операционный усилитель 1, источник 65

2 опорного напряжения, токозадающий резистор Зйо, один дополнительный операционный усилитель 4, другой дополнительный операционный .усилитель 5, преобразуемый резистор 6(з) источники 7 — 10 питания, резисторы 11 - 14 (R1-R4), преобразуемый

"резистор 6 связан с входом-выходом операцйонного усилителя 1, резисторы

15, 16 и 17 (й5-R7) и 18, 19 и

20 (R8-110) делителей напряжения питания и резисторы 21, 22(R 11-R12)

Полюс А(В ) преобразуемого резистора

6 включен в цепь отрицательной обратной связи дополнительного операционного усилителя 4(5)>а неинвертирующие входы дополнительных операционных усилителей 4 и 5 соединены соответственно с входом и выходом операционного усилителя 1.

Работа преобразователя заключается в следующем.

Операционный усилитель 1 преобразует в.напряжение полное сопротивление, подключенное между его инвертирующим входом и выходом. Неинвертирующие входы операционных усилителей 4 и 5 соединены с инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1. Операционные усилители 4 и 5 обеспечивают "замыкание " полюсов A и В с неинвертирующими входами операционных усилителей 4 и 5.

Инвертирующее включение дополнительных операционных. усилителей 4 и 5 обеспечивается соединением их неинвертирующих входов с соответствующими общими точками источников питания, через резисторы 21 и 22 (К11 и %12). Неидеальность замыкания полюсов А и В на инвертирующий вход и выход операционного усилителя 1 компенсируется регул. -,.Oâêoé по постоянному току с помощью резисторов 18, 19 и 20 (к 8-R10) делителя напряжения питания одного из дополнительных операционных усилителей

4 и 5, Отсутствие шунтирования преобразуемого резистора 6(R>> через дополнительные операционные усилители 4 и 5 обеспечивается выбором отдельных источников питания для них. Компенсация токов утечки между неинвертирующими входами дополнительных операционных усилителей 4 и 5 достигается при больших преобразуемых резисторах 6(й ) с помощью резисторов 15, 16 и 17(К 5-k7) делителя напряжения питания одного иэ дополнительных операционных усилителей 4 и 5 на неинвертирукв ий вход другого.

Вследствие неидентичности дополнительных операционных усилителей

4 и 5 и их источников питания между неинвертирующими входами дополнительных операционных усилителей возникает (при отключенном операцион- . ном усилителе 1) разность потенциалов, приводящая к погрешности преобразования. для исключения этой погрешности введены две регулировки.

Установка нулевого напряжения между неинвертирующими входами дополнительных операционных усилителей

4 и 5 производится, как покаэано на чертеже, .регулировкой по инверсному входу одного из дополнительных операционных усилителей 4 или

5 напряжения смещения, снимаемого с источников 7 — 10 питания этого операционного усилителя (компенсация последовательным источником).

Симметрирование преобразователя при Р ф О, т.е. установка нулевого напряжения неинвертирующимн входами дополнительных операционных усилителей 4 и 5 производится подачей на неинвертирующий вход одного из дополнительных операционных усилителей 4 и 5 регулируемого напряжения с делителя напряжения источника питания 9 и 10 другого дополни. тельного операционного усилителя

5 (компенсация параллельным источником).. На чертеже в качестве примера показано соединение неинвертирующего входа операционного усилителя 5 через делитель напряжения на резисторах 15, 16 и 17 Щ 5-87 ) с источннками питания 7 и 8 операционного усилителя 4.

Регулировка преобразователя осуществляется следующим, образом. Уста5 навливают требуемый коэффициент пропорциональности между греобраэуеьым резистором б(К,<) и выходным напряжением путем выбора Ор и Яо, устанавливают регулировкой по ин10. вертирующему входу дополнительного операционного усилителя 4 при К

= О напряжение между неинвертирующимн входами дополнительных операционных усилителей 4 и 5 равное нулю !при отключенном операционном усилителе 1), устанавливают регулировкой по неинвертирующему входу дополнительного операционного усилителя 4 при Я g О напряжение между неинвертирующими входами дополнитель-. ных операционных усилителей 4 и 5 равное нулю, соединяют операционный усилитель 1 с дополнительными операционными. Усилителями. Преобразователь готов к работе, при вклюении преобразуемого сопротивления по схеме., показанной на чертеже, выходное напряжение преобразователя останется таким же как и при непосредственном подключении его к операционному усилителю 1.

ВНИИПИ Заказ 5826/46 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4.