Цифровой мост

Авторы патента:

G01R17/10 - измерительные мосты переменного или постоянного тока (устройства автоматического сравнения или автоматической компенсации G01R 17/02)

G01R13/02 - для представления измеряемых электрических переменных величин в цифровом виде (счетчики G06M; аналого-цифровое преобразование вообще H03M 1/00)

251687

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фетов Советски к

Соцналистнческик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.! I1.1968 (№ 1223903/18-10) Кл, 21е, 29/02 с присоединением заявки №

МПК 6 01г

УДК 621.317.733.2 (088.8) Приоритет

Опубликовано 10.IX.1969. Бюллетень ¹ 28

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 12.II.1970

Авторы изобретения А. И. Беклемищев, 10. К. Блокин-Мечталин и В. A. Алексеенко

Заявитель

ЦИФРОВОЙ МОСТ

Изобретение относится к области электронных измерительных у стройств и служит для измерения деформаций с помощью тензометрических датчиков или для измерения температур с помощью датчиков термосопротивления.

К измерительным устройствам, предназначенным для использования в современных ин- формационно-измерительных системах, предьявляются высокие требования по точности, быстродействию и надежности.

Одним из наиболее перспективных путей повышения быстродействия измерительных спс1см, предназначенных для измерения деформаций, является создание цифровых мостоп

Известны цифровые мосты, содержащие мостовую измерительную цепь с одним активным датчиком R< магазин проводимостей, составленный из сопротивлений R, 2 "R, ключи, состоящие из транзисторов Т„Т и Т2, I, T2n нуль-орган НО, выходной трансформатор Тр и устройство управления.

Недостатком указанных устройств является значительная погрешность, вносимая транзисторными ключами в закрытом положении.

Например, при сопротивлении тензодатчика

R. = 120 он и при объеме шкалы в 1000 единиц сопротивление младшего разряда магазина проводимостей 2"R = 2,5 мгом. Сопротивление же транзисторных ключей в закрытом положении составляет 2 вЂ” 8 угол/ и, таким опразом, при 10 разрядах погрешность, обусловленная проводимостью транзисторных ключей в закрытом положении, может составить 10 единиц дискретности.

Цель предлагаемого изобретения вЂ” повысить точность цифрового моста за счет уменьшения погрешности, обусловленной проводи10 мостью транзисторных ключей в закрытом положении.

Для этого мост снабжен дополнительным транзистором обратной полярности l10 отношению к транзисторам переключающего устрой15 ства. Коллектор п база дополнительного трапз стора подключены к одноименным выводам транзисторов переключающего устройства, а эмиттер соединен со средней точкой трансформатора.

20 На чертеже приведена схема предлагаемого цифрового моста.

Устройство содержит одинарный измерительный мост с одним активным датчиком R

2s и тремя пассивными плечами R>, R. и R<, измерительная диагональ которого подсоединена к выходному трансформатору Тр, а вторая диагональ вЂ” к источнику питания U Параллельно плечу Яе подсоединен магазин прово30 димостей R, 2" R, сопротивления которого сое251687

Г rP!

Составитель В. Скоморохов

Редактор T. Иванова Техред 3. Н, Тараненко Корректор А. П. Васильева

Заказ 120,9 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открь!тгп! при Совете Министроз СССР

Москва )K-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 динены последовательно с ключами, составленными из транзисторов 7 » Т„72n+I и Т2, Т2п Т2в и, цепи управления которых соединены с устройством управления УУ, связанного с

НО, выход которого подсоединен ко вторичной обмотке выходного трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

Прп разбалансе моста, вызванном измерением сопротивления датчика, на вход 00 поступает выходной сигнал. Через устройство управления открывается ключ, состоящий из транзисторов Т» Тв и Т2, I, т. е. включается гервый разряд. В зависимости от знака (фа3bI) выходного напряжения этот разряд или остается включенным, или снимается. Затем включается второй разряд и т. д. Таким образом, по окончании процесса квантования па регистрах устройства управления установится код, соответствующий измеряемому сигналу.

Рассмотрим подробнее работу транзисторных кл1о1!е!!. В открытом положении транзистор Т2, 1, имеющий обратную по отношению к 7 » Тв проводимость, закрыт, а транзисторы

TE и Г2 QTEIPbIThl.

В этом положении характеристики ключевого устройства аналогичны характеристикам

IICPCK;lEG".EßÒeËß Н и ДВ .Х TP EEE3IICTOP3X.

В закрытом положении зякрьIты трянзпс горы Т, и Т, а транзистор Т2,+!открыт. B этом случае сопротивление плеча моста R2 шунтируется цепью: обмотка 1Тр, открытый транзистор Т2„,1и закрытый транзистор Т2. Одновременно сопротивление R2 шунтируется цепью: обмотка 2Тр, открытый ключ Т2,+!и закрытый транзистор Т2.

Вследствие того, что динамическим сопротивлением закрытого транзистора Т2 шунтируются одйовременно два смежных плеча моста 1с2 и R2, влияние ключей в закрытом поло1р >кении уменьшается примерно на два порядка по сравнению с ключевыми устройствами на двух транзисторах.

15 Предмет изобретения

Цифровой мост, содержащий! мостовую измерительную цепь с магазином проводимостей, транзисторные переключающие устройст20 ва, выходной трансформатор, нуль-орган и устройство управления, от.гичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен дополнительным транзистором обратной полярности по отношению к транзи25 сторам переключающего устройства, причем коллектор и база дополнительного транзистора подключены к одноименным выводам транзисторов переключающего устройства, а эммитер соединен со средней точкой трансфор80 м втор а.