Мостовой преобразователь сопротивления в напряжение

 

Изобретение относится к электрик ческому измерению физических величин при помощи резистивных мостовых схем. Цель изобретения - увеличение подавления синфазных напряжений. Устр-во содержит резистивный мост 1, выполненный на резисторах (Р) 14-17, источник 2 Литания, дополнительный F 3, операционные усилители 5 и 6, Р 10-13. Для достижения цели в устрво введена цепь следящей связи по синфазному напряжению, выполненная в,виде последовательно соединенных транзисторного оптрона 7, усилительного каскада 8, вьшолненного на транзисторе и источнике 9 питания. Введен также второй дополнительный Р 4. Чем больше коэф.усиления операционного усилителя 5, тем меньше синфазное напряжение возникает на его входах. При равновесии резистивного моста 1 падение напряжения на Р 15 равно паде нию напряжения на Р 17 и, т.обр. на входах операционного усилителя 6 устанавливаются те же синфазные напряжения, что и на входах операционного усилителя 5f Устр-во не подвержено влиянию синфазных напряжен. - НИИ, поскольку они компенсируются падением напряжения на Р 4. Устр-во может работать и при синфазных напряжениях, превьшающих напряжение питания . 1 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11> (5114 G 0! R 17 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

БИЛ116 i - - А

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 41 91 1 94/24-09 (22) 06.02.87 (46) 07.05.88. Бюл. !! 17 (71) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики (72) В.П.Котельников и О.Д.Царевский (53) 621.375.026 (088.8) (56) Клайтън Д. Операционные усилители, София, Техника, 1982, (54) МОСТОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электри ческому измерению физических величин при помощи резистивных мостовых схем. Цель изобретения — увеличение подавления синфазных напряжений.

Устр-во содержит резистивный мост 1, выполненный на резисторах (Р) !4-17, источник 2 питания, дополнительный

P 3, операционные усилители 5 и 6, Р 10-13. Для достижения цели в устрво введена цепь следящей связи по синфазному напряжению, выполненная в виде последовательно соединенных транзисторного оптрона 7, усилительного каскада 8, выполненного на транзисторе и источнике 9 питания. Введен также второй дополнительный Р 4. Чем больше коэф.усиления операционного усилителя 5, тем меньше синфазное напряжение возникает на его входах.

При равновесии резистивного моста 1 падение напряжения на P 15 равно паде(» нию напряжения на Р 17 и, т.обр. на входах операционного усилителя 6 устанавливаются те же синфазные напряжения, что и на входах операционного усилителя 5, Устр-во не подвержено влиянию синфазных напряже ., ний, поскольку они компенсируются падением напряжения на Р 4. Устр-во может работать и при синфазных нап; ряжениях, превышающих напряжение пи" тания. 1 ил.

1394148!

1 5,В

2,э + Ц - U — --- m 2.

4 1+R„!К,. 1bR„< Rto

11й — -- ) R

R(q

) — --- ь

R где U„ э

Изобретение относится к электриескому измерению физических величин ри помощи резистивных мостовых схем. .е. при помощи датчиков выполненных l

5 по мостовой схеме либо включенных в резистивную мостовую схему.

Цель изобретения — увеличение подавления синфазных напряжений.

На чертеже представлена принци- 10 пиальная электрическая схема предла—

1.аемого устройства.

Мостовой преобразователь сопротив ления в напряжение содержит резистив-! .,ный мост 1, источник 2 питания, пер-! вый 3 и второй 4 дополнительные резисторы, первый 5 и второй 6 опера:ционные усилители, транзисторный оптрон 7, усилительный каскад 8, источник 9 напряжения, резисторы 10 — щО

;13, резистивный мост 1 выполнен на

:резисторах 14 — 17.

Мостовой преобразователь сопротивления в напряжение работает следующим образом.

На неинвертирующий вхоц первого операционного усилителя 5 поступает напряжение, равное сумме падений напряжений на резисторе 17, первом 3 и втором 4 дополнительных резисторах, 3О причем падения напряжения на резисторах 3 и 4 противоположны по знаку.

При включении устройства первоначально падение напряжения на втором дополнительном резисторе 4 равно нулю, и таким образом, на неинвертирующем и инвертирующем входах первого операционного усилителя 5 устанавливается .напряжение, равное сумме падений напряжений на резисторах 17 и 3. Выходное напряжение первого операцион" ного усилителя 5 возрастает при от+ сутствии транзисторного оптрона 7 до величины, определяемой уравнением

U, (U„+ U,) (l+ — "-), 45 о падение напряжения на резисторе 17; падение напряжения на первом дополнительном резисто-.БО ре 3; сопротивление резистора 11; сопротивление резистора 10. диод транзисторного оптрона 7 протекает ток, фототранзистор и транзистор транзисторного оптрона 7 открыты и по цепи: источник 9 напряжения транзистор усилительного каскада 8 второй дополнительный резистор 4 протекает ток, создающий на резисторе 4 падение напряжения, примерно равное падению напряжения на резисторах 17 и 3. Выходное напряжение первого операционного усилителя 5 определяется при этом уравнением о (1 э 4)()

1 Ь где U4 — падение напряжения на резисторе 4.

На неинвертирующем и инвертирующем входах первого операционного усилителя 5 устанавливается синфазное напряжение

Следует отметить, что чем больше коэффициент усиления первого операционного усилителя 5 (К ), тем меньше синфазное напряжение возникает на его его входах. При равновесии резистив-. ного моста 1 падение напряжения на резисторе 15 (U < ) равно падению напряжения на резисторе 17 (U. ) и, таким образом, на неинвертирующем и инвертирующем входах второго операционного усилителя 6 .устанавливаются те же синфазные напряжения, что и на аналогичных входах первого операционного усилителя 5.. При раэбалансе мостовой схемы (U не равно Цт ) выходное напряжение второго операционного усилителя 6 определяется уравнением алых ®

-(U + U — U<) (1+ ——

R() и э R

Рь

Параметры практической схемы устройства таковы, что R„=- R,, а

К1, = К, следоВательно

При наличии транзисторного оптрона 7 выходное напряжение первого опе-рационного усилителя 5 возрастает только до величины порядка 1,5 В, ! так как при Уь= 1,5 В через свето" (11 + U - U ) (1+- — — ) R

su З 4. R„ (U b U — U )(1+ — 1- )

К q

13 э, 4 R

1394148

Или

- (U -U )(1+ — — )

R,g еых

Формула изобретения

Составитель Н. Дубровская

Редактор Г.Волкова Техред М.Ходанич Корректор С. Черни

Заказ 2217/42 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Следовательно, предложенное устройство усиливает дифференциальное нап ряжение . (разнос ть падений напряжений на резисторах 15 и 17) и не подвержено влиянию синфазных напряжений, 1ð поскольку они компенсируются падением напряжения на втором дополнительном резисторе 4. Устройство может работать и при синфазных напряжениях, превышающих напряжение питания. 15

Мостовой преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий резис- 2р тивный мост, к одной диагонали кото рого подключены неинвертирующие входы первого и второго операционных усилителей соответственно, к другой диагонали подключена цепь из после- 25 довательного соединенных источника питания и первого дополнительного резистора, при этом выход первого операционного усилителя соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения подавления синфазных напряжений, введена цепь следящей связи по синфазному напряжению, выполненная в виде последовательно соединенных транзисторного оптрона, усилительного каскада, выполненного на транзисторе и источнике напряжения,при этом светодиод-транзисторного оптрона подключен к выходу первого операционного усилителя, коллекторы фототранзистора транзисторного оптрона и транзистора усилительного каскада объединены и подключены к одной шине источника напряжения, другая шина которого соединена с точкой соединения первого дополнительного резистора и источника питания, а через введенный второй дополнительный резистор — с общей шиной.