Измерительный мост
Изобретение может быть испольI зовано преимущественно в устройствах для прецизионных измерений сопротивлений резисторов и резистивных датчиков . Измерительный мост содержит четьфехплечий мост 1, состоящий из эталонного резистора 2, зажимов 3 подключения объекта измерения и балансировочных резисторов 4,5, усилители 6,8, источник 7 постоянного напряжения , переменный резистор 9. Введение новых электрических связей между функциональными элементами повышает линейности преобразования измерительного моста. 1 ил.
Взамен ранее иэданно го (!9) (13) 1 1 1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 17/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (2!) 3514652/24-21 (22) 25.11.82 (46) 15.04.88. Бюл. У 14
1(72) В.А.Сергеев
l,(53) 621.317.733 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ ., (57) Изобретение может быть использовано преимущественно в устройствах для прецизионных измерений сопротив" лений резисторов и реэистивных датчиков. Измерительный мост содержит четырехплечий мост 1, состоящий иэ эталонного резистора 2, зажимов 3 подключения обьекта измерения и балансировочных резисторов 4,5, усилители 6,8, источник 7 постоянного нацряжения, переменный резистор 9. Введение новых электрических связей между Функциональными элементами повышает линейности преобразования измерительного моста, 1 ил.
1113749
Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для прецизионных измерений сопротивлений ре5 эисторов и реэистивных датчиков.
Целью изобретения является повышение линейности преобразования.
На чертеже представлена функциональная схема устройства. t0
Устройство включает четырехплечий резистивный мост 1, состоящий из последовательного соединения эталонного резистора 2, зажимов 3 для подключения объекта измерения и двух баланси-15 ровочных резисторов 4 и 5, первый усилитель б, источник 7 постоянного напряжения, второй усилитель 8 и переменный резистор 9. При этом один из входов первого усилителя 6 соеди- 2О нен с одной из вершин измерительной диагонали моста 1, другой вход усилителя 6 - с .общей шиной. Выход перво. го усилителя 6 соединен с одной из вершин диагонали питания моста, к 25 другой вершине диагонали питания моста подключен первый выход источника
7, другой выход которого соединен с общей шиной. Первый вход второго усилителя 8 соединен с другой вершиной 3О измерительной диагонали моста, второй вход усилителя 8 - с общей шиной, а выход усилителя 8 через переменный резистор 9 — с первым входом усилителя 6. Выход усилителя 8 является выходом измерительного моста.
Измерителей мост работает следующим образом, При равенстве сопротивлений резистора 2 и объекта, а также резисторов „О
4 и 5 четырехплечего моста напряжение на входе и на выходе усилителя 8 равно нулю. В этом случае выходное напряжение усилителя 6 будет равно напряжению источника 7, т.е. к питающей диагонали моста будут подключены равные по величине, но противоположные по знаку напряжения.
С изменением измеряемого сопротив-.
R б екта на величин ления о ъ У Ra R 2 о «й
К2 2 на вход усилителя 8 поступит напряжение U „, вызванное приращением пабував дения напряжения на этом резисторе и 55 равное
U + SUz+ Uy
Ц а» а в 2 +В
Так как выходное напряжение U усилителя 6 при равенстве сопротивлений 4 и 5 равно
Ь { 7 6 ЬЫХ8) ° где U âbè в выходное. напряжение ус лителя 8;
К = - - коэффициент передачи на6 R> пряжения по управляющему входу усилителя 6, то входное напряжение усилителя 8 будет равно
Это напряжение усиливается усилителем 8 с коэффициентом усиления. В этом случае выходное напряжение Б6 „Е усилителя 8 будет равно
Г бык< Ko+(2 +S) Д 7 °
Современные измерительные усилители имеют коэффициент усиления К - 1О поэтому влияние на выходное напряжение U6„„6. усилителя 8 члена
2+S 2+о -6
-" —" «й — — - < {2+о) 10 Е
К 104
8 пренебрежимо мало и можно считать, что функция преобразования мостовой измерительной схемы равна
U = — U = — У11
Rq вь 6 К 1 У э
6 6 а чувствительность преобразования соответственно равна
tip ) т
Таким образом, функция преобразования мостовой измерительной схемы относительного изменения измеряемого сопротивления в выходное напряжение является линейной, а чувствительность преобразования — постоянной и не зависящей от диапазона относительного изменения сопротивления и его абсолютной величины. Кроме того, чувствительность преобразования может независимо регулироваться путем изменения величины одного сопротивления резистора 9 без изменения остальных метрологических характеристик измерительной схемы.
1113749
Формула изобретения
Составитель Г, Рассмотрова
Редактор П.Горькова Техред Л.Сердюкова Корректор В, Бутяга
Заказ 3373 Тираж 272 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, -35 Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Использование данной мостовой измерительной схемы в системах измерения и управления позволяет получить постоянную заранее заданную чувствительность независимо от сопротивления измеряемого элемента или датчика.
Особенно эффективно применение измерительной схемы при построении прецизионных процентных омметров, так как позволяет исключить уравновешивание и в несколько раз расширить диапазон измерения существующих процентных омметров.
Измерительный мост, содержащий четырехплечий мост, в одно из плеч которого включены зажимы для подключения объекта измерения, а в три других — резисторы, источник постоянного напряжения, первый выход которого соединен с одной из вершин диагонали
5 питания моста, второй выход — с общей шиной, к другой вершине диагонали питания моста подсоединен выход первого усилителя, первый вход которого соединен с одной иэ вершин измери тельной диагонали моста, второй вход-, с общей шиной, другая вершина измерительной диагонали моста соединена с первым входом второго усилителя выход которого соединен с первым вы" водой переменного резистора, о. т - . л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения линейности преобразования, второй вывод переменного резистора соединен с первым входом первого усилителя, а второй вход второго усилителя — с общей шиной.
