Многопредельный имитатор электросопротивления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве управляемой меры электропроводности. Целью изобретения является увеличение диапазона и точности воспроизводимых сопротивлений. Многопредельный имитатор электросопротивлений содержит входные выводы 1 - 3, четырехполюсный образцовый резистор 4 с потенциальными выводами 5 и 6, операционные усилители (ОУ) 7 и 8, резистор 9, масштабный мультирезистор 10, коммутирующие элементы 11 и 12, кодоуправляемый делитель 13 напряжения, выходные выводы 14 - 17. Увеличение рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивлений обеспечивает повышение точности получения воспроизводимых сопротивлений за счет снижения отношения помех к уровню рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1610441

А1 (51) 5 G 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4377369/24-09 (22) 11 ° 02.88 (46) 30.11.90., Вюп. Р 44 (71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения (72) А.М, Чернов (53) 621.317.732(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ff 769452, кл. G 01 R 27/00, 1978. (54) МНОГОПРЕДКЛЬНЫЙ ИМИТАТОР 3JIEKTРОСОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в качестве управляемой меры электропроводности, Целью изобретения является увеличение диапазона

2 и точности воспроизводимых сопротивлений. Многопредельный имитатор электросопротивлений содержит входные выводы f — 3, четырехполюсный образцовый резистор 4 с потенциальньпж выво" дами 5 и б, операционные усилители (ОУ) 7 и 8, резистор 9, масштабный мультирезистор 10, коммутирующие элементы 11 и 12, кодоуправляемый делитель 13 напряжения, выходные выводы

14-17. Увеличение рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивлений обеспечивает повьппение точности получения воспроизводимых сопротивлений за счет снижения отношения помех к уровню рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивления.

1 ил, 1610441

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначается для использования в качестве управляемой меры электропроводности, Целью изобретения является увеличе- 5 ние диапазона и точности воспроизводимых сопротивлений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого многопредельного имитатора электросопротивления.

Многопредельный имитатор электросопротивления содержит первый, второй и третий входные выводы 1, 2 и 3 многопредельного имитатора электросопротивления, четырехполюсный образцовый резистор 4 с первым и вторым потенциальными выводами 5 и 6, первый и второй операционные усилители 7 и 8, резистор 9, масштабный мультирезистор

10, первый и второй коммутирующие элементы 11 и 12, кодоуправляемый делитель 13 напряжения, первый,, второй, третий и четвертый выходные выводы

14 — 17 многопредельного имитатора электросопротивления, причем первый коммутирующий элемент 11 содержит первый и второй выходы 18 и 19, а второй коммутирующий элемент 12 содержит первый и второй входы 20 и 21.

Многопредельный имитатор электросопротивления работает следующим образом.

Многопредельный имитатор электросопротивления может использоваться, как прототип при ограниченном рабочем токе (не более 10 мА) и для воспроизведения ограниченного ряда значений сопротивлений, для чего в первом ком- 40 мутирующем элементе 11 коммутируются первый выход 18 и вход,а во втором коммутирующем элементе 12 коммутируются первый вход 20 и выход, т,е, когда исключается из работы кодоуправляемый 45 делитель 13 напряжения. Когда выход второго операционного усилителя (ОУ)

8 через вход и второй выход 19 первого коммутирующего элемента 11 соединен с выходом первого ОУ 7, снимается

50 ограничение, чтобы рабочий ток имитатора не превышал допустимый ток первого ОУ 7, так как рабочий ток проходит теперь через первый входной вывод 1, четырехполюсный образцовый резистор

4 и второй токовый вывод — третий вход55 ной вывод 3 и ограничивается допустимым током через четырехполюсный образцовый резистор 4, Когда первый и второй коммутирующие элементы 11 и 12 находятся в таком состоянии, при котором выход второго

ОУ 8 через вход и второй выход 19 первого коммутирующего элемента 11 подключен к выходу первого ОУ 7 и входу кодоуправляемого делителя 13 напряжения, а инвертирующий вход второго ОУ 8 через выход и второй вход

21 второго коммутирующего элемента 12 соединен с выходом кодоуправляемого делителя 13 напряжения, При протекании тока 1 от внешнего омметра, подключенного к первому и гретьему входным выводам 1 и 3 многопредельного имитатора электросопротивления, через четырехполюсный образцовый резистор 4, между потенциальными выводами 5 и 6 образуется разность потенциалов U>< = 1 К4, где R4— сопротивление четырехполюсного образцового резистора 4.

Так как коэффициент передачи К первого ОУ 7 определяется выражением

К = (К + К„ )/К, где R и R o — сопротивления резистора 9 и масштабного мультирезистора 10, то между выходом и общей шиной ОУ 7 создается выходное напряжение U>b = К 1 R<, причем коэффициент К в зависимости от значения сопротивления масштабного мультирезистора 10 может принимать одно значение из следующего ряда значений: основание принятой системы счисления для шкалы сопротивлений (например, при десятичной системе А = 10), à q — целое число, но не более 6 при R „ и (A -1) R, (не более 6 выбрано из соображения обеспечения требуемой чувствительности первого ОУ 7 в его входном контуре с сопротивлением R nep5 вого потенциального вывода 5 с зажимс м, с сопротивлением R < четырехполюсного образцового резистора 4, с сопротивлением К второго потенциального вывода Ь с зажимом, с сопротивлением R резистора 9 и с сопро9 тивлением К7 дифференциального входа первого ОУ 7, При установке коэффициента передачи кодоуправляемого делителя 13 напряжения p = О,Х,...,Х,, где Х1...,,Х; значения разрядов делителя 13 напряжения, кодоуправляемый делитель 13 напряжения преобразует, поступающее на его вход напряжение U8„, а выходной сигнал Ugb y, q = p К 1 К которыи ЯВ

1610441 ляется выходным сигналом имитатора электросопротивлеиия между выходными выводами 14,16 и 15,16 многопредельного имитатора электросопротивления, Для уменьшения выходного сопротивления многопредельного имитатора электросопротивления со стороны его потенциальных выходных выводов следует 10 использовать выходные выводы 15 и 17.

В указанном случае выходное сопротивление многопредельного имитатора электросопротивления со стороны выходных выводов 15 и 16 будет не более 15

О, 1 Ом, что измеримо с сопротивлениями коммутационных проводников в потенциальном контуре многопредельного имитатора электросопротивления. В последнем случае первый и второй ОУ

7 и 8 используются в качестве прецизионных буферных усилителей, а именно первый ОУ 7 повторяет потенциал вывода 5, а второй ОУ 8 повторяет потенциал третьего выходного вывода 16, вследствие чего в последнем варианте, как и в предыдущих воспроизводимое многопредельным имитатором электросопротивления сопротивление R

=u 71=Р,К R,. З0

Из этого выражения видно, что сопротивление предлагаемого многопредельлого имитатора электросопротивления прямопропорционально коэффициенту пе- 35 редачи кодоуправляемого делителя 13 напряжения (чего нет в прототипе) и линейно зависит. от масштабного коэффициента К (как и в прототипе),. =- результате чего путем выбора сопротив- 40 ления четырехполюсного образцового ре зистора 4 и изменением масштабного коэффициента К масштабного мультирезистора 10 можно реализовать сопротивления в диапазоне от 10 до 45

+9 -5

10 Ом, поскольку при R4 = 10 Ом и = 0,0001, К=1 реализуется нижний предел, а при R4 = 10 Ом, (3 =0,99999, К=10000 реализуется верхний предел сопротивления многопредельного имитатора электросопротивления.

Увеличение рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивления обеспечивает повышение точности получения воспроизводимых сопротивлений за счет снижения соотношения помех к уровню рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивления.

Формула изобретения

Многопредельный имитатор электросопротивления, содержащии четырехполюсный образцовый резистор с токовыми и потенциальными выводами, первый то — . ковый вывод которого является первым входным выводом многопредельного имитатора электросопротивления, первый потенциальный вывод четырехполюсного образцового резистора является первым выходным выводом многопредельного имитатора электросопротивления и соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход и общий вывод которого соединены с первым выводом резистора и являются вторым выходным выводоМ многопредельного имитатора электросопротивления, третьим выходным выводом которого является инвертирующий вход второго операционного усилителя, который соединен с выходом второго коммутирующего элемента, первый вход которого соединен с вторым выводом резистора, выход первого операционного усилителя соединен с вторым выходом первого коммутирующего элемента, неинвертирующий вход и общий вывод второго операционного усилителя соединены и являются вторым входным и четвертым выходным выводами многопредельного имитатора электросопротивления, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона и точности воспроизводимых сопротивлений, в него введены кодоуправляемые делитель напряжения и масштабный мультирезистор, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора и вторым потенциальным выводом четырехполюсного образцового резистора, второй токовый вывод которого является третьим входным выводом многопредельного имитатора электросопротивления и соединен с первым выходом первого коммутирующего . элемента, вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, второй вывод масштабного мультиплексора соединен с входом кодоуправляемого делителя напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго коммутирующего элемента, общий вывод кодоуправляемого целителя напряжения соединен с общим выводом перво1610441

Составитель Ю. Медведев

Техред JI.Сердюкова Корректор В. Гирняк

Редактор Ю. Середа

Заказ 373/ Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101

ro операционного усилителя, управляющие входы кодоуправляемого делителя напряжения и масштабного мультирезисI тора являются управляющими входами многопредельного имитаФора электросопротивления,