Имитатор электрического сопротивления и проводимости

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - увеличение верхнего предела. и повышение точности. Имитатор электрического сопротивления и проводимости содержит цифровой делитель .6 напряжения Кельвина - Варлея, микропроцессорный блок 12 управления, обработки - представления информации операционный усилитель 7, первый и второй токовые зажимы 1,2, первую и вторую потенциальные клеммы 4,5. При введении третьего токового зажима 3S магазинов 8 - 10 сопротивлений,. канала 11 управления-информации, дисплея 13, первого и второго управляемых мультирезисторов 14 и 15, каналов 16 и 17 управления-информации увеличится верхний предел и повысится точность. 2 ил. i (Я

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ю щ

РЕСЪБЛИН

Щ)5 G 01 R 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ . ПРИ ГКНТ С".ОР

Й АВТОРСКОМУ СвйДЕТЕЛЬСТВУ !

1 (21) 4737596/09 (22) 26.07.89 (46) 29,02.92. Бюл. Р 8 (71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения (72) А.ИЛернов, В.Л.Бадинтер, И.И.Гришанов, С.К.Зотов и А.В.Торкунов (53) 621.316.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 728221, кл. G 01 Р 27/00, 1975. (54) ИИИТАТОР ЭЛЕКТРИПКСКОГП СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПРОВОДИМОСТИ (57) Изобретение относится к электро-. измерительной технике. Цель изобретения — увеличение верхнего предела:

„ЯО„„1716454

2 и повышение точности. Имитатор электрического сопротивления и проводимости содержит цифровой делитель 6 напряжения Кельвина — Варлея, микропроцессорный блок 12 управления, обработки — представления информации, операционный усилитель 7, первый и второй токовые зажимы 1,2, первую и вторую потенциальные клеммы 4,5.

При введении третьего токового зажи.ма 3, магазинов 8 — 10 сопротивлений,. канала 11 управления-информации, дисплея 13, первого и второго управляемых мультирезисторов 14 и 15, каналов 16 и 17 управления-информации увеличится верхний предел и повысится Щ точность. 2 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к имитаторам электрического сопротивления и проводимости.

Цель изобретения - увеличение верхнего предела и повьппение точности.

На фиг. I представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг.2 — таблица значений множителей (такого порядка проводимость между зажимами 1 и 2).

Имитатор электрического сопротивления и проводимости содержит первый

1, второй 2 и третий 3 токовые зажимы, первую 4 и вторую 5 потенциальньЫ клеммы, цифровой делитель 6 напряжения Кельвина — Варлея, операционньп усилитель 7, магазины 8 — 10 сопротивлений, канал управления-информации 11, микропроцессорньп блок 12 управления, обработки представления информации с дисплеем 13, первьп 14 и второй 15 управляемые мультирезисторы, каналы 16 и 17 управления-информации.

Устройство работает следуюцим образом.

Первьп управляемьп мультирезистор

14 связан микропроцессорным блоком 12 с каналом 16 управления-информации, по которому соответствующими кодами командами может быть установлено требуемое значение сопротивления R это35 го мультирезистора из ряда

Р = 10; 102 ° 103 104; 10 10

5. б, 10 10; 10 10;"0 3 1" Ом (1)

Второй управляемый мультирезистор

15 связан с микропроцессорным блоком

12 каналом 17 управления-информации, по которому соответствующими кодамикомандами может быть установлено тре- буемое сопротивление R< этого мультирезистора из ряда к =(и-1)к, (2) где R — входное сопротивление цифрового делителя 6 напряжения;

И = 1, 10 10 10з 10" — масштабный коэффициент.

Работа трехполюсника Ь основана на преобразовании входного сигнала - напряжения V co стороны токовых зажимов 1 и 2 в выходной ток I, со стороны первого токового (базового) 55 зажима 1 при равенстве потенциала третьего токового зажима 3 потенциалу первого токового зажима 1, т.е.

1 12 =1 2 =Ч. (4)

Приложенное к полюсам 2-3 (2-1) напряжение V преобразуется в сигнал U на выходе цифрового делителя 6 напряжения, определяемьпЪ.по формуле

U= — — iR=--- — -а =VI, p ° (5)

PR ++P3" Р:.R++1 1"

Сигнал (5) операционный усилитель

7 повторяет между сво .м выходом и обп(им выводом, соединенным с неинвертируюцим входом этого усилителя и соответствуюпим выводом мультирезистора

14, в результате чего при выполнении условия (3) через сопротивление К.1 этого мультирезистора и первьп токовьп зажим 1. будет протекать ток

1 1 т(= -=Vrt - Р, .Р, (6)

P.( откуда воспроизводимая (имитируемая) между зажимами 1 и 2 техполюсника 1-2-3

Т, Gg= - (111 К, =О, х(° ах а а ах (Хх10 См, (7) где I1(=0, х,, х °... х1 — нормализован I ная мантисса;

И Г =-10 См — масштабный 1 множитель шкалы (7) .

При (1) и(2) показатель Р— целое. число из ряда

Р=-3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

Ф а 9 а ° Ф а

-10; -11; -12; -13; -14; -15. (8) Следовательно, предлагаемое устройство обладает следующим рядом шкал проводимости:

-{

С((=О, х,...х;...Хк 10 См;

-Я

G =0, х ...x; х» 10 См, -P

Gyp =0) Х1 ° а аХ а о аХ y 10 СМ ...xK 10 CM

-1О

-И

4 1 10 СМ>

-{Й

10 См;

"10 См; (9) ааg(О =О) Х(а а аХ с „=о

G „«=0 х х х х, xfx5x х <хэО

G <>=0, х

4 при эквипотенциальности зажимов 1 и 3, когда выполняется условие

Чя =О, (3) в результате чего в трехполюснике

Ь разности потенциалов — напряже-. ний между двумя остальньпчи парами зажимов-полюсников 1-2 и ?-3 равны входному сигналу — напряжению V, а именно:

1716454 (11)

30 димость

0„=0, х,...х,...х, 10 См, (14) закодирует (14) а отображающие (14) 55 коды-команды по соответствующим каЪ

G -О, х,х20 0 10 См;

Си -О, х 000 10 См;

-«ь

С помощью микропроцессорного блока 12 любую из проводимостей массива (9) можно заменить эквивалентным сопротивлением

«

R =С;, (10) т.е ° в конечном итоге массив (9) в соответствии с (10) . можно отобразить в массив эквивалентньгх сопротивлений.

« ««

К«« = х y ° ° вх ° ° ° хц 10 Ом)

«« 15

«

Р„=х, ... х ...х«, ° 10 Ом;

Ф Ф В

l +P

Rg ==х, е. еx ее х«. 10 Ом;

O \ ° ° «о «о х«э ° ° . з <„ ° ° ° õк 10 Омэ

« i < i .«««

Б.«« =х,. х2х х х - 10 Ом; с +«2

R«g =х, х х х4 ° 10 Ом; («Ф«3

Р« =х, х . х 10 Ом;

I l «.«Ф

R 4=х,, х2 10 Ом;

y«5

R«5 «10 Ом

« с пределами от 10 Ом (1О См) до

10«« ом (10 6 CM) .

Иикропроцессорньп«блок 12 может решать и обратную задачу, т.е. перевода требуемых из массива (11) сопротивлений Р в эквивалентные проводи- 35 И.Ю мости (12) что позволяет предлагаемое устройство использовать не только как многопре- 40 дельную меру электрической проводимости, но и как многопредельную меру сопротивления, с микропроцессорного блока 12 можно на дисплее 13 устано вить числовое значение требуемого 45 сопротивления:

R =х,...х ° ...х ц 10 Ом. (13)

«« .+p ир « ° ° 1 ° к

Микропроцессорный блок 12 сам пе- ресчитает по (12) это значение сопро- 50 тивления (13) в эквивалентную,провоналам управления-информации доведет до исполнительных органов составных частей предлагаемого устройства, в результате чего это устройство воспроизведет проводимость (14) — сопротивление (13) .

В массивах (9) и (11 ) представлены неполные множества шкал многопредельной электрической проводимости— сопротивления, поскольку полное их множество, приведенное только. для проводимости, гораздо больше, как следует из 6иг. 2, где приведены значения масштабных множителей 10 См в зависимости от выбора определенных значений М и сопротивления Г

Формула изобретения Имитатор электрического сопротив- ленин и проводимости, содержащий цифровой делитель напряжения Кельвина—

Варлея, кодовый вход которого соединен с выходом микропроцессорного бло-. ка управления, обработки-представления информации, а выход — с инвертирующим входом операционного усилителя, а также первый и второй токовые зажимы и первую и вторую потенциальные клеммы, отличающийся тем, что, с целью увеличения верхнего предела и повышения точности, введены третий токовый зажим, а также первый и второй управляемые мультирезисторы, экраны которых подключены к общей шине устройства, неинвертируюций вход операционного усилителя соедине ао средней точкой источника питания операционногс усилителя и подключен к одному выводу первого управляемого мультирезистора, другой вывод которого соединен с первым токовым зажимом и первой потенциальной клеммой устройства, к сигнальному входу цифрового делителя напряжения

Кельвина-Варлея подключен один вывод второго управляемого мультирезистора, соединенного с второй потенциальной клеммой, а другой вывод второго управляемого мультирезистора подключен к второму токовому зажиму устройства, при этом выход операционного усилителя подключен к общей шине и соединен с третьим токовым зажимом устройства. !

1716454

Составитель Н.Дубровская

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор Т.Лазоренко

Заказ б10 тираж Подписное

БНИИПИ Государствсшюго комитета по изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", и. Ужгород, ул. Гагарина, 101