Устройство для динейного преобразования активного сопротивления в постоянное напряжение

 

с

-А

15з1оот

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сока Советских

Социалистических

Республик ф Ф Жi%x (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаЯвлено 02.01.75 (21) 2091138/21 с присоединением заявки Ме (23) Приоритет (51) "1. K.I G 01 R 27/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 05.1076 Бюллетень М 37 (53) уДК 621.317. .332.3 (088.8) (45) Дата опубликования оттисания 18.04.77 (72) Авторы изобретения

A. Б, Селибер, В. Б. Рудницкий, Ю. П. Гладков и В. И. Соколов (71) Заявитель

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М. А. Бонч- Бруевича (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ АКТИВНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в омметрах и преобразователях активного сопротивления в напряжение постоянного тока в цифровых вольтметрах. 5

Известны устройства пля линейного преобразования, основанные на пропускании через измеряемое сопротивление постоянного тока и содержащие источник опорного напряже1ия или тока, образцовьп1 и измеряемый резистор и усилители постоянного тока (1) .

Наличие дрейфа усилителей постоянного тока и другие их аддитивные погрешности (за счет входных токов, неполной компенсации начальных смещений) снижает точность измерения. Кроме того, у необходимость увеличения измерительного тока при измерении малых сопротивлений приводит к увеличению погрешности измерения из-за возникновения термо- з.д.с.

Наиболее близким по технической сутдности 20 является устройство для линейного преобразования активного сопротивления в постоянное напряжение, содержащее источник опорного напряжения, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены образцовый и измеряемый резисторы, а 25 также содержащее усилитель напряжения, подключенный к измеряемому резистору (2) .

Недостатком указанно-о преобразователя является наличие значительной адд1пивной погрешности, обусловленной входными токами, неполной компенсацией начальных смещений и дрейфом огерационного усилителя напряжения, подключенного к измеряемому резистору, а также из-за возникновения термо- э.д.с. в точках подключения измеряемого сопротивления.

Белью изооретения является повышение точности преобразования.

Это достигается тем,. что в устройство для линейного преобразования активного сопротивления в постоянное напряжение, содержащее источник опорного напряжения, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены образцовый и измеряемый резисторы, а также содержащее усилитель напряжения, подключенный к измеряемому резистору, введены последовательно соединенные ключи, блок памяти и второй ключ, а также блок коммутации и третий ключ, включенный между источником опорного напряжения и операционным усилителем. Вход ключа соединен с выходом усилителя 11 11pmceIM11, блок коммутации подклю531097 чен к управляющим входам всех ключей. Выходом устройства является выход второго ключа и выход усилителя напряжения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные источник Опорного напряжения 1, ключ 2 и операционный усилитель 3, первый выход которого подключен к первому входу усилителя напряжения 4, Выход усилителя соединен с выходной клеммой 5 1у непосредственно, а с выходной клеммой 6 — через последовательно соединенные ключ 7, блок памяти

8 и ключ 9. Управляющие входы ключей 2, 7 и 9 подключены к выходам блока коммутации 10, Вход обратной связи усилителя 3 связан с его первым выхо- д дом через измеряемый резистор 11, со вторым выходом — через образцовый резистор 12 и со вторым входом усилителя 4 — непосредственно.

Устройство работает следующим образом.

Процесс преобразования можно разбить на два 20 такта. Во время первого такта ключи 2 и 9 разомкнуты. а ключ 7 замкнут, т.е. блок гамяти 8 подключен к выходу. усилителя 4 и осуществляет запоминание его входного напряжения U„, обусловленного аддитивной погрешностью преобразовате- Ж ля. Во время второго такта ключ 7 размыкается, а ключи 2 и 9 замыкаются. При замыкании ключа 2 ток и соответственно напряжение на измеряемом резисторе 11 скачком увеличивается. Соответственно на выходе усилителя 4 во втором такте после 30 окончания переходного процесса имеет место напряжение Uq.

U =U+aU=U+(U /% )К К

2 1 1 и Оп. о х где U> — напряжение на выходе усилителя 4 во время первого такта, обусловленное аддитивной погрешностьюпреобразования, 5 U - приращение напряжения на выходе усилителя 4 после окончания переходного процесса во втором такте, U„ о„— напряжение источника опорного напряжения 1, Ro — образцовый резистор 1", R — измеряемый резистор 11, К вЂ” коэффициент усиления усилителя 4.

При замыкании ключа 9 на выходе преобразователя получим разность напряжений U с выхода усилителя 4 (0,) и блока памяти 8 (О, ), которая 4> не будет содержать напряжение U>, обусловленное аддитивной погрешностью преобразователя: U U (= U (U / )> Е

2. < и оп. о х

Переключение ключей осуществляется по командам у> блока коммутации 10, работа которого может быть синхронизирована с работой цифрового вольтметра.

Ключ 7 обеспечивает подключение вольтметра к выходу преобразователя, когда заканчивается переходный процесс в преобразователе после подключения ключа 2, что устраняет появление ложных показаний.

При использовании в качестве блока памяти пассивного элемента — конденсатора ключ 7 выполняет важную функцию, производя подключение и, следовательно, аддитивную погрешностьпреобразователя из — за перезаряда конденсатора памяти через входную цепь вольтметра.

Введение в линейный преобразователь новых элементов позволяет запоминать напряжение, обусловленное аддитивной погрешностью преобразователя из-за входных токов, неполной компенсации начальных смещений и дрейфа операционного усилителя и усилителя напряжения, подключенного к измеряемому резистору, а также из-за наличия контактных и термо- э.д.с., и исключить его из выходного напряжения преобразователя. Таким образом в устройстве для линейного преобразования активного сопротивления в постоянное напряжение обеспечивается повышение точности преобразования.

Формула изобретения

Устройство для линейного преобразования активного сопротивления в постоянное напряжение, содержащее источник опорного напряжения, операционный усилитель, в цепь обратной связи которого включены образцовый и измеряемый резисторы, а также содержащее усилитель напряжения, подключенный к измеряемому резистору, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены последовательно соединенные ключ, блок памяти и второй ключ, а также блок коммутации и третий ключ, включенный между источником опорного напряжения и операционным усилителем, причем вход ключа соединен с выходом усилителя напряжения, блок коммутации подключен к управляющим входам всех ключей, а выходом устройства является выход второго ключа и выход усилителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР 300839, кл.

G 01 R27/00,,08.12.69 г.

2. Авторское свидетельство СССР 308385, кл.

G 01 R 27/00, 04.05.70 г.

531097

Составитель С. Лаптев

Texpea M. Левицкая

Корректор Н. Золотовская

Редактор Т. Каранова

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5406/149

Тираж 1032 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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