Преобразователь сопротивления в напряжение

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1622837 А 1 (191 1111 (1) G О1 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П01Т СССР (21) 4377707/21 (22) 0 >. О1. 38 (46) 23.0! .91. Бюл. 11 3 7) ) Рязанский радиотехнический институт и Рязанск и завод "Красное знамя (72) В.А.Антипов, В.Л.Колесников, В.П.Мелехин, С.И.Петраков и M.È.Ôpoëèí (53) 621 317 (088.8) (>6) Авторское свидетельство СССР

Н 1193601, кл. G 01 R 27/О?, 1986.

2 (4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к устройствам автоматического преобразования активных сопротивлений в напряжение ° Цель изобретения — снижение погрешности преобразования в области и лых сопротивлений — достигается путем исключения влияния г ереходных сс прогивлений комму тирующих элементов и подводящих проводов. Преобразователь содержит источник 3 опорного

1622837 напряжения, 4,10 и 13, и 15, ключ разователь

Й K2Up

Полагая К = К = 1, К(о Пр) е

Ug (1) (2) инвертирующие усилители суммирующие усилители 7

9, цифроаналоговый преоб8, масштабирующие усилиИзобретение относится к автоматическому преобразованию активных сопротивлений в постоянное напряжение и может быть использовано в системах автоматического контроля, измерителях 15 параметров радиоэлементов.

Пель изобретения — снижение г огрешности преобразования малых сопротивлений за счет снижения влияния переходных сопротивлений коммути- 20 рующих ключей.

На чертеже изображена схема преобразователя.

Преобразователь содержит преобразуемый резистор 1 (R > = R < + ДК ), 25 эталонный резистор 2 (Rp) источник 3 опорного напряжения (Up),инвертирующий усилитель 4 (с большим коэффициентом усиления), клеммы 5 и 6 для подключения преобразуемого резистора, суммирующий усилитель 7, цифроаналоговый перемножающий преобразователь 8 (ЦАП), ключ 9, первый инвертирующий усилитель 10 с коэффициентом передачи, равным единице, шину !

1 управления, переходное сопротивление 12 коммутатора, второй инвертирующий усилитель 13 (с коэффициентом передачи, равным единице), цифроаналоговый делитель 14 напряжения 40 (1IAII), суммирующий усилитель 15, масштабные усилители 16 и 17, переходное сопротивление 18 — 22 коммутатора, RN — номинальное значение сопротивления, ДК вЂ” отклонение соп- 45 ротивления контролируемого резистора от номинального значения).

Первый вывод преобразуемого резистора 1 через один из контактов с переходным сопротивлением 12 подключен к точке соединения первого вывода эталонного резистора 2 с входом инвертирующего усилителя 4, второй вывод преобразуемого резистора 1 подключается к входу инвертирующего уси- с лителя 13, который, в свою очередь, через управляемый делитель 1 напряжения подключен к первому входу суммирующего усилителя 15, его втотели 16 и 17, управляемый делитель 14 напряжения, эталонный резистор 2 и клеммы 5 и 6 для подключения преобразуемого резистора. 1 ил. рой вход подключен к выходу инвертируюшего усилителя 4, источник 3 опорного напряжения подключен к входу масштабного усилителя 17, выход которого подключен к второму выводу эталонного резистора 2, кроме того,источник 3 опорного напряжения подключен к входу инвертирующего усилителя

10, который через ключ 9 подключен к первому входу суммирующего усилителя 7, к его второму входу подключен выход иннертирующего усилителя

4, выход суммирующего усилителя 7 через управляемый цифроаналоговый перемножаюний преобразователь 8 подключен к входу масштабного усилителя 16, выход которого и -цключен к второму вывоцу преобразуемого резистора 1.

Преобразоьз-:ель сопротивления в напряжение в режиме преобразования относительного отклонения сопротивления работает следующим образом.

Ключ 9 замкнут, напряжение Uо от источника 3 подается на усилитель 10, имеющий коэффициент передачи — I.IIanряжения -U и U (где -U и U о р о напряжения на выходах соответственно первого и второго инвертируюших усилителей) поступают на суммирующий усилитель 7, коэффициент передачи которого по каждому входу равен 1. На аналоговый вход цифроаналогового перемножающего преобразователя 8 подается сигнал Up — Нр. Учитывая коэффициент 1 . передачи IIAII 8 и коэффициент Ki< передачи масштабного усилителя 16, напряжение в точке 23 равi НО

= K Ki (Uî

Напряжение на резисторе R с учетом коэффициента К передачи масштабного усилителя 17 равно

1622837

Ry

U U

ЬЫ R o о (7) 10 где (4В + К + г 2.

В(1.Х + К, + +гК) записать (1 х+ R + r ) к

Я

RОk где

1 +

k К

+ r + Rp

1 +

RN + Л х

k К

Rx

U — — U

SblX R P

- о (8) RN+DRx + Ro+ r

К Rð (5) (6) 1g = Lp;

U = К Up.

Принимая во внимание то, что в данном режиме на входы IIAII 8 и 14 подаются коды, линейно связанные с номиналом преобразуемого сопротивле2н ния R т.е. N = †-- R и данный

N R N о ,код соответствует коэффициенту пере1 1 В н дачи К = †-- = †-- для ЦАП 8 и

2п

2 Rî для ПАЛ 14, можно

К Н Кд к

r U0

= -U 11 К . G + --- — --.С (3) ЬшХ o X К R о относительное отклонение сопро1тивления RX.

При 1с — у оо (коэффициент усиления операционного усилителя) выражение (3) можно записать

М|Х О >( (4) Следовательно, выходное напряжение преобразователя линейно зависит от относительного отклонения сопротивления.

В режиме преобразования абсолютного значения сопротивления ключ 9 разомкнут, напряжение от источника 3 через масштабный усилитель 17 с коэффициентом передачи К подается на резистор Rp, тогда

К т о

Напряжение U с усилителя 4 через усилитель 7, имеющий коэффициент передачи 1, поступает íà IIAII 8, который имеет коэффициент передачи Y.. С учетом коэффициента передачи К мас( штабного усилителя 16 напряжение в точке 23 равно

R.К

Полагая К < = К < = 1, получают

Принимая во внимание то, что в

1 данном режиме на входы ЦАП 8 и 14 подается код N при котором их коэффициенты передачи равны 1, с учетом (5) и (6) получают г — переходное сопротив; ение

K коммут атора.

При 1 - сх> выражение (7) можно записать следовательно, выходное напряжение линейно зависит от Р „.

Таким образом, с помощью предлагаемого преобразователя за счет исключения влияния перех ных сопротивлений контактов коммутирукщих элемен— тов можно снизить погрешность преобразования абсолютного значения сопро— тивления и относительного отклонения сопротивления в напряя:ение.

35 формула изобретения

Преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, выход которого че— рез последовательно соединенные первый инвертирующий усилитель и ключ соединен с первым входом первого суммирующего усилителя, второй вход ко—

45 торого соединен с выходом второго инвертируюшего усилителя, вход которого соединен с первым выводом эталонного резистора и через комм татор — с первой клеммой для по;, :оче5О ния преобразуемого резистора, выход первого суммирующего усилителя соединен с входом цифроаналогового преобразователя, управляющие входы которого соединены с шиной управления и управляющим входом ключа, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью снижения погрешности преобразования малых сопротивлений за счет снижения влияния переходных сопротивлений ком1622837

Составитель А.Никерун

Техред М.Моргентал

КоРРектоР С.Черни

Редактор И.Шмакова

Заказ 109 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 мутирующих ключей, в него введены два масштабирующих усилителя, третий инвертирующий усилитель, управляемый ,делитель напряжения и второй суммирующий усилитель, выход которого является выходом устройства, а входы второго суммирующего усилителя соединены соответственно с выходом второго инвертирующего усилителя и выходом управляемого делителя напряжения, вход которого через третий инвертирующий усилитель соединен с первой клеммой для подключения преобра-I зуемого резистора, управляющий вход управляемого делителя напряжения сое5 динен с шиной управления, при этом первый масштабирующий усилитель включен между выходом цифроаналогового преобразователя и второй клеммой для подключения преобразуемого резистора, а второй масштабирующий усилитель включен между выходом источника опорного напряжения и вторым выводом эталонного резистора.