Преобразователь сопротивления в напряжение

 

ПРЕОБРАЗОБАТЕЛЬ СОПРОТИБЛЕНИЯ Б НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий эталон- . ный резистор, источник опорного напряжения , суммирующий з силитель, первый инвертирующий усилитель, вход которого подключен к эталонному резистору и одной из клемм для подключения преобразуемого объекта, а выход соединен с одним из входов суммирующего усилителя, отличающийся тем, что, с целью расшит рения функциональных возможностей, в него введен цифроаналоговый перемножающий преобразователь, ключ и второй инвертирующий усилитель, причем источник опорного напряжения через ключ и второй инвертирующий усилитель соединен с вторым входом суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом цифроаналогового перемножающего преобразователя, втоi рой вьшод, эталонного резистора соединен с источником опорного напряжения, СЛ а другая клемма для подключения преС образуемого объекта соединена Свыходом цифроаналогового перемножающего преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„3 3 93603 А (5D 4 G 01 R 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ЯД (;Жй Ю Ф Ч (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ lg : )3

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 4м" ВЪМЬЮФВ Ы «E Ъ (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий эталон- . ный резистор, источник опорного напряжения, суммирующий усилитель, первый инвертирующий усилитель, вход которого подключен к эталонному ре(21) 3691378 /24-21 (22) 09.01.84 (46) 23.11.85. Бюл. N - 43 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В.А. Антипов, В.Д. Бурлаков, В,В. Елисеев и В.П. Мелехин (53) 621 317.33 1.3(088.8) (56) Волгин Л.И. Линейные электрические преобразователи для измери, тельных приборов.и систем. М.:. Советское радио, 1971, с. 224, рис. 4.4.

Авторское свидетельство СССР

У 384077, кл. G 01 R 27/02, 1971. зистору и одной из клемм для подклю- чения преобразуемого объекта, а выход соединен с одним из входов суммирующего усилителя, о т л и..ч а ю— шийся тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей, в него введен цифроаналоговый перемножгющий преобразователь, ключ и второй инвертирующий усилитель, причем источник опорного напряжения через ключ и второй инвертирующий усилитель соединен с вторым входом суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом цифроаналогового перемножающего преобразователя, второй вывод, эталонного резистора соединен с источником опорного напряжения-, а другая клемма для подключения преобразуемого объекта соединена с выходом цифроаналогового перемножающего преобразователя.

1193601

Изобретение относится к измери" тельной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей преобразователя сопротивления в напряжение, заключающееся в допусковом контроле измеряемого сопротивления и автоматическом управлении устройством.

На чертеже показана блок-схема преобразователя сопротивления в напряжение.

Блок-схема содержит измеряемый резистор 1, эталонный резистор 2, источник 3 опорного напряжения, инвертирующий усилитель 4, клеммы

5 и 6 для подключения измеряемого резистора, суммирующий усилитель 7, цифроаналоговый перемножающий преобразователь 8, ключ 9, второй инвертирующий усилитель 10, шину 11 управления.

Клемма 6 подключена к входу инвертнрующего усилителя 4 и первому выводу образцового резистора 2, второй вывод которого подключен к выходу источника 3 опорного напряжения, клемма 5 подключена к выходу цифроаналогового перемножающего преобразователя 8, на аналоговый вход которого подается напряжение с выхода суммирующего усилителя 7, один. вход которого подключен через ключ 9 и усилитель 10 к источнику

3 опорного напряжения, а другой— к выходу операционного усилителя 4.

Преобразователь сопротивления в напряжение в режиме преобразования абсолютного значения сопротивления работает следующим образом.

Ключ 9 разомкнут, напряжение от источника 3 подается только на резистор К . Выходное напряжение Пв,, с усилителя 4 через усилитель 7, имеющий коэффициент передачи 1, поступает на ЦАП 8, который имеет

N коэффициент передачи К= †„ и производит инверсию входного сигнала.

Поэтому напряжение на его выходе U< будет равно KU х . По цепи, состоявых щей иэ последовательно соединенных резисторов R и R„, будет протекать р один и тот же ток, так как входным током усилителя 4, можно пренебречь.

Поскольку точка соединения резисторов R и Ro подключена к инверсному входу усилителя 4, а сигнал с

его выхода через усилитель 7 и цифроаналоговый перемножающий преобразователь 8 подается на другой конец

5 R, то данная цепь будет являться отрицательной обратной связью усилителя 4. В этом случае входной потенциал инвертирующего усилителя

4 U будет близким к нулю. При ука10 -занных условиях и учитывая, что потенциалы U< и выходного напряжения источника 3 опорного напряжения U имеют разную полярность относительно общей точки, можно записать

15 (J КЦ

И

Рк Рх Р, Из выражения (1) следует р 1

0 = — — — R, (2) вык R к х о

Таким образом,. выходное напряжение линейно зависит от Н„, так как остальные величины являются постоянными о

"Вык — х î 4 К (Uo "вых)

Такой же ток протекает от источника 3 через резистор Ro т.е. Е =

U — Приравнивая оба выражения

КО для токов, найдем значение выходного напряжения

Uo RU, -- — — +и,, (s) вых R к

Значение сопротивления Rx можно записать как

30 В режиме преобразования относи.тельных отклонений ключ 9 замкнут.

Напряжение U подается на усилитель

10, имеющий коэффициент передачи -1.

Напряжения — U> и ПВ,х поступают на усилитель 7, коэффициент передачи которого по каждому входу -i. На аналоговый вход цифроаналогового перемножающего преобразователя 8 подается сигнал U р-U,„ . Учитывая коэф40 фициент.передачи ЦАП 8, напряжение

U„ = — K(Uo Uв,х), ток, протекающий по Нх, равей з

Кх=Кц х +й Кх =К ох (1+д Кх/К o> ) 1193601

Составитель Н. Кринов

Редактор В. Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Зимокосов

Заказ 7311/48 Тираж 747 Подписное

BHHI".IIH 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 где R „ — номинал сопротивления;

hR — абсолютное отклонение от х номинала . 5

Формула (5) примет следующий вид

Ue ох 4 х Ц = — — — — 1+ +U аьix р g р о

О ох

"д ох " ф — +О . 6)

Ro 1 Rox 1 в 1

Как видно из (6), выходное напряжение зависит от коэффициента .передачи

ЦАП 8, т.е. от поданного на него 5 кода. ф

В предлагаемом устройстве на вход

ЦАП подается код, линейно связанный с номиналом сопротивления Ко, т.е.

" х о

Данный код соответствует коэффициен 4х ту передачи K= — = — . Подставляя

2" Rо значение К в (6), получим х „,=-u, " (j ох

Следовательно, выходное напряжение преобразователя линейно зависит от относительного отклонения сопротивления.