Измеритель логарифма отношения двух токов

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛОГАРИ«ША ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ТОКОВ, содержащий первый и второй переключатели, усилитель с логарифмирующим элементом, два запоминающих элемента и индикатор, причем первый вход устройства соединен с первым выводом первого переключателя, второй вход устройства - с вторым выводом первого переключателя, третий вывод которого соединен с первым входом усилителя и первым выводом логарифмирующего элемента, второй вьшод которого соединен с первым выходом усилителя, второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройства, а первый вывод второго переключателя соединен с выходом второго запоминающего элемента и первым выводом индикатора, отличающийся тем, что, с целью повьшеиия точности измерений и повышении удобства эксплуатации, в него введены первый и второй резисторы, операционный усилитель и третий переключатель, причем первый выход усилителя через первый резистор соединен с входом первого запоминающего элемента, выход которого соединен с первьй выводом третьего переS ключателя и первым входом операционного усилителя, первый выход которого соединен с вторым выводом третьего переключателя, третий вывод которого соединен с входом второго запоминающего элемента, а вход первого запоминающего элемента через второй резистор соединен с вторым выводом второго переключателя, третий вьшод которого, а также второй вывод индикатора, сд вторые вход и выход операционного усилителя соединены в общим проводом о оо устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СН Р

РЕСПУЬЛИК (g) G""01 R 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И OfHPblT5O (21) 3555683/18-21 (22) 22.02.83 (46) 30.05.84. Бюл. Р 20 (72) Н.А.Барабанов, В.И.Старцев, С.Г.Довгаль и В.В.Безруких (53) 621. 317. 31 (088. 8) (56) .1. Илюкович А.М. и др. Измерительные усилители малых токов с логарифмической характеристикой. М., "Энергия", 1974, с. 68, рис. 28@. (аналог).

2. Там же, с. 68, рис. 28б (прототип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛОГАРИФМА ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ТОКОВ, содержащий первый и второй переключатели, усилитель с логарифмирующим элементом, два sanoминающих элемента и индикатор, причем первый вход устройства соединен с первым выводом первого переключателя, .второй вход устройства - с вторым выводом первого переключателя, третий вывод которого соединен с первым входом усилителя и первым выводом логарифмирующего элемента, второй вывод которого соединен с первым выходом усилителя, второй вход и

Я0„„1095081, А второй выход которого соединены с общим проводом устройства, а первый вывод второго переключателя соединен с выходом второго запоминающего элемента и первым выводом индикатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерений и повыщении удобства эксплуатации, в него введены первый и второй резисторы, операционный усилитель и третий переключатель, причем первый выход усилителя через первый резистор соединен с входом первого запоминающего элемента, выход которого соединен с первьм выводом третьего переключателя и первым входом операцион- I ного усилителя, первый выход которого соединен с вторым выводом третьего переключателя, третий вывод которого соединен с входом второго запоминающего элемента, а вход первого запоминающего элемента через второй резистор соединен с вторым выводом второго переключателя, третий вывол которого, а также второй вывод индикатора, вторые вход и выход операционного ©. усилителя соединены в общим проводом устройства.

10950

Изобретение относится к радиотехнике и промышленной электронике и может быть использовано в измерительной и вычислительной технике.

Известен измеритель логарифма отношения двух токов, содержащий два логарифмических усилителя и выходной измерительный прибор. В этом измерителе входные токи подаются на входы идентичных логарифмических усилителей, состоящих из электрометрических усилителей с логарифмирующими элементами в цепи их обратной связи. Выходной измерительный прибор измеряет разность напряжений на выходах логарифмических усилителей, пропорциональную логарифму отношения измеряемых токов (1 3.

Указанному измерителю присущи следующие недостатки: сложность в настройке и калибровке, связанная с необходимостью обеспечения идентичности двух логарифмических усилителей, температурная нестабильность характе4 ристики, дифференциальный сигнал на 25 выходе устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является измеритель логарифма отношения двух токов, содержащий два переключателя, усилитель с логарифмирующим элеменroM в цепи обратной связи, два запоминающих элемента и соединенный с их выводами индикатор, причем первый и второй выводы первого переключа35 теля соединены с первым и вторым входами устройства, соответственно, а третий — с первым входом усилителя, второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройства,40 а второй выход усилителя соединен с вторым выводом второго переключателя, второй и третий выводы которого соединены с выводами запоминающих элементов 21.

В таком устройстве практически полностью устраняются недостатки, обусловленные неидентичностью двух логарифмических усилителей. Остальные недостатки аналога, а именно темпера50 турная нестабильность и, как следствие, низкая точность измерений, а также неудобства эксплуатации, сохраняются.

Цель изобретения — повышение точности измерений и удобство эксплу55 атации.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель логарифма отноше81 2 ния двух токов, содержащий первый и второй переключатели, усилитель с логарифмирующим элементом, два запоминающих элемента и индикатор, причем первый вход устройства соединен с первым выводом первого переключателя, второй вход устройства — с .вторым выводом первого переключателя, третий вывод которого соединен с первым входом усилителя и первым выводом логарифмирующего элемента,второй вывод которого соединен с первым выходом усилителя, второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройства, а первый вывод второго переключателя соединен с выходом второго запоминающего элемента и первым выводом индикатора, введены первый и второй резисторы, операционный усилитель и третий переключатель, причем первый выход усилителя через первый резистор соединен с входом первого запоминающего элемента, выход которого соединен с первым выводом третьего переключателя и первым входом операционного усилителя, первый выход которого соединен с вторым выводом третьего переключателя, третий вывод которого соедине» с входом второго запоминающе, о элемента, а вход первого запоминающего элемента через второй резистор соединен с вторым выводом второго переключателя, третий вывод которого, а также второй вывод индикатора, вторые вход и выход операционного усилителя соединены с общим проводом устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Измеритель логарифма отношения двух токов содержит переключатели

1 и 2, логарифмический усилитель 3, запоминающие элементы 4 и 5, индикатор 6, операционный усилитель 7, резисторы 8 и 9, переключатель 10, входы 11 и 12 устройства, усилитель

13, логарифмирующий элемент 14.

В качестве запоминающего элемента

4 может использоваться конденсатор, а в качестве запоминающего элемента

5 — конденсатор с буферным усилителем. Их коэффициенты передачи равны единице. Переключатели 1, 2 и 10 могут быть реализованы в виде электронных аналоговых коммутаторов, управляемых общим генератором тактовых импульсов (не показан).

Работает устройство циклически, кажлый цикл состоит из двух тактов. з 1095081 4

В первом такте третий вывод переклю снмость элементов, входящих н формулу чателя 1 соединяет вход 12 устроист от температуры ва с входом усилителя 3, резистор 9 а (т1 е через второй переключатель 2 соединен о (т1= д(т1 г

9 r2 с общим проводом устройства, а выход Я (т1

Я

31 е

Применив в устройстве прецизионный усилителя 7 через третий переключарезистор 8 (Р8(Т)=Р8) и резистор 9 тель 10 соединен со своим первым, зависимостью „ Д Т„ входом, При этом в точке соединения резисторов 8 и 9 с первым элементом

4 фиксируется напряжение Пц, описы- 10 .rye р — сопротивление резистора 9 н ваемое формулой: при нормальной температуре Тн, 0 =3 1ц

Р получим

4 12 s RH+R

0 (Т)" " А(Т) Rg — =198,4 ° 10

Тн -6

К8 Т З1.1

ИВ+ R9 р9 е 9 30

=(е з„,-e<>„Ia — = — яе ", 11

198 Ь .10 — 6 абсолютная температура, ?7".,, пли, учитывая зави- где А =

Т

К= С+ е где Э 2 — входной ток на входе 12 устройства;

% — передаточная функция усиЭ лителя 3 е

К и R — величины сопротивлений

9 резисторов 8 и 9.

Во втором такте вход усилителя 3 соединяется переключателем 1 с входом

11 устройства. Переключатель 2 соединяет второй резистор 9 с индикатором 6 и выходом элемента 5, вход которого через переключатель 10 соединяется с выходом усилителя 7. При этом на первом выводе индикатора 6 фиксируется напряжение U6 .

x "TRC

8 12 и величина U6 (Т) = U6 не зависит от температуры. Следует заметить, что на параметры введеннного усилителя 7 не накладывается никаких ограничений (в смысле величины напряжения смещения и его дрейфа).

Эффективность предлагаемого устройства обусловлена следующими факторами: высокой температурной стабильностью вследствие применения резистора 9 с нормированной температурной зависимостью; возможностью применения практически любого выходного индикатора 6, так как на его выход поступает одиночный сигнал относительно общего провода, а его уровень может регулироваться в широких пределах соотношением реэисторок, 8 и 9; возможностью применения простейших запоминающих устройств на конденсатсрах.

1095081

Составитель А. Шкуренков

Техред М.Кузьма

Корректор Н. Яцола

Редактор Е. Папп

Подписное

Заказ 3587/26

Тираж 711

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4