Мостовое измерительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Г а еспублин

Q П ИС А Н И Е !и)вв1142

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДБТИДЬСТВ

l(6l} Дополнительное к авт. свид-ву (51) M. Кл. 01 Ц. 17/10 (22) Заявлено12,01.76 (21) 2312297/21 с присоединением заявки №Гасуддрстаенный каиктет

Cases М!а!натраа СССР в делам изабретеннй и аткрьпхй (23) Приоритет (43} Опубликовано05.06.77.Б!оллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 10.08.77 (53) УДК 621.317, .733 (088.8) Л. Ф. Берзин и A. Л. Янил!аха (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (71) Заявитель (54) МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

2О

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно мостовое устройство, снабжен. ное электронным измерителем отношений напряжений, состояшим из двух усилительных трактов для сигналов делимого и делителя и двух регулируемых элементов (1).

Недостаток такого мостового устройства заключается в наличии регулируемых элементов в двух каналах измерителя отно- !О шений напряжений, равенство передаточных характеристик .которых не может быть обеспечено принципиально.

Наиболее близким по технической сушности к предложенному изобретению является измерительное мостовое устройство, состоя!дее из рабочего и сравнительного мостов, KoTopbre запитае!ы от двух обмоток трап<-форматора напряжения, первичная обмотка которого подключена к источнику питания; ресхорда, подключенного к диагонали сравнительного моста, усилителя мошности, подключенного к диагонали рабочего моста, котота!й управляет движком ресхорда j2).

Недостатком такого мостового измерит ел ьно го ус тройс r a a являе тся не обх одимость применения сложных электромеханических компенсаторов, которые имеют большие габариты, вес и низкую надежность.

Пель изобретения — ул!еньшение аддитив ных н мультипликативных погрешностей измерения без применения электромехани« ческих изл!ерителей отношений!.

Чля этого в мостовом изл!ерительном устройстве, содержашем рабо шй и сравнительные л!осты питаюшиеся от двух о =моток трансформатора напряжения, перви ",l. .;! обмотка которого подключена к ист! шн > пи. » тания и усилител!,, включеннь!й F> изл! :рительную диагональ рабочего л!оста, в изме» рительную диагональ сравнительного моста под!слючен дополнительный операционный ус!!!штат!ь и регул!!руел!ь!й элемент на полевом транзистоtK, при этом вход сравнительно! о моста "î.åäèíåí с обмоткой трансформатора нап!. «жения через введенные выдрямlil. ь = фн o,rp-.,, з ег0 выход соедине! с лнвертируюшим вх; llM упомянутого опера-!!ио!!!?ого уси Т!! !е." !ч, Bl-.lõÎä KoTopor о соеди

561142 нен g О Вхсэдо. 1 р.: 1»„ лг»;55»ег:1сгго элемента, выход регулируемого элемента соединен с введенны.: псточнпкогл тока и неинвертируюшим Входом 5казаннОГО Операционного уси лителя через Вг»:де1111ый резистивный делитель, причем е roò ж:- ВхоА операционного

Усилитегги соедlпген»1еггез введенный конден сеТор с Обшей шцпой, с которой соединен и регулируемый элемент, инвертирующий . вход другого операционного усилителя сое- 1О динен с выходом регулируемого элемента через дополнительно введенный конденсатор, а выход этого операционного усилителя соединен через введенный резистор обрат ной связи с инверг ируюшим входом. 15

На чертеже изображена схема мостового измерительнОГО уст )Ойства.

Язглерительгioe ус -" ро й, 1 ВО содер)гси T срав нительный мост 1 и рабочий мост 2, каж дый из 1соторых E»ыполиен на четырех rep )Q

МОСОП1)оти зпе1111Ч . 11= Пггг:i ii »онарациогпгы11 усигп1тель 3, itiieoprH115 ю гий Bxo, I гсоторого соединен с Выходог»1 сг)авни?елье1ОГO моста

ВыхОд усил)1течя 3 с:Оединен с затвором

Полевого тгэаггзистора 4, исток которого 25 соединен с обшей шиной, а сток подключен к источнику 6 пастояннгэго тока и неинверTHPVIOIlI e1 1У ЬХ ОДУ Ii &E>11 ОГО гЭПЕРаЦИОН НОГО усилителя через резистивный делитель 6, 7, причем неиг»в»ертиругогций вход соединен 30 через конденсатор 8 с обшей шиной. Выход моста 2 сое;:,инеи с неинве этируюшим

ВХОДОМ 1)ТОРОГСг OHOPßÖIIOÍHÎÃÎ 5 СИЛИТЕЛЯ

9, выход которого соединен с иквертируюIIIHh4 Входог.»»герез peeIIotop сэб )атно11 LBBGH 35

10, этот же вход соединен со стоком полевого транзистора герез конденсатор 1 1.

Вход моста 2 соедгп ен с трансформатором

Питания 1 2, ВхОд OE)a»» гггтелыгоГО моста 1 соединен с трансфорглатором 12 через фильтр э

13 и выпрямитель 14.

Мостовое измеритегп»ное устройство работает следующим Образом.

Сравнггтельныйг глост 1 запитан постоянным током, aм:аст 2 загпгган переменным 45 током or Обшего источника питания 12.

Сигнал разбаланса переменного тока моста

2 усиливается операциогпагм усилителем

9. Коэффициент усиления ус)или -еля 9 определяется соотношением плеч делителя напряжения отрицательной обратной связи, состОЯпlей из резистора 1 0 и соп1)отивле ния цепи сток-исток транзистора 4. При определенных 5»словиях ггожет быть получе" на зависимость коэффищгента.усиления уси лителя 9 от изменения сопротивления цепи сток-исток, близкая к линейной. гЪгнал разбаланса постоянного тока сравниreiIEEIOI.О моста 1 усиливается оПе« рапиоггным усилителем 3 и транзистором 4 с коэф гипиеггтом усиления К, который опре деляется резистивным делителем 6,7 - К

К6/R7. Сопротивление цепи сток-исток

R „= 0 /1 При питании стока транзистоь. ра 4 от источника 5 сопротивление линейно зависит от напряжения на стоке Ц кото сг рое в свою очередь линейно зависит от сигнала разбаланса сг=гвнительного моста.

При увеличении сигнала разбаланса сравни тельного моста увеличивается сопротивление цепи сток-исток транзистора 4 и, сле довательно, уменьшается коэффициент усиления усилителя 9. Таким образом, выходной сигнал усилителя 9 пропорционален отношению сигнала рабочего и сравнительного мостов, что позволяет снизить аддитивные и мультипликативные погрешности измерения.

Предложенное техническое решение мож но использовать в качестве первичных дат

IHKoB термокондуктометрических газоанали заторов с малыми аддитивными и мультип ликативными погрешностями измерений, кор да о1 них требуются малые габариты и вес,а также высокая надежность .

Формула изобретения

l. Мостовое измерительное устройство, содержашее рабочий и сравнительный мооты, ггитагошиеся от двух обмоток трансфор матора напряжения, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, усилите,пь, включенный в измерительную диагональ рабочего моста, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения аддитивных и мультипликативных пот решностей измерения, Оно снабжено дополнительным Операционным усилителем и ре- гулируемым элег гентом, при этом вход сравнительного моста соединен с обмоткой трансформатог)а напряжения через введенные выпрямитель с фильтром, а его выход соединен с инвертирующим входом упомянутого операционного усилителя, выход которого в свою очередь соединен со входом регулируеглого элемента, выход регулируемого элемента соединен с введенным источником тока и неинвертируюшим Входом укаэанного операционного усилителя через введенный резистивный делитель, причем этот же вход операционного усилителя соединен через введенный: конденсатор с обшей шиной, с которой. соединен и регулируемый элемент, инвертирующий вход другого операционного усилителя соединен с выходом регулируемого элемента через дополнительно введенный конденсатор, а выход этого операционного

561142

Ebix

If

Составитель И. Бахтина

Редактор И. Маркоеокан Текред 3.. Фанта Корректор А. ррнденке

Заказ 1566/150 Тираж 1 10 1 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 усилителя соединен через введенный резистор обратной связи с инвертируюшим входом.

2. Мостовое изл ерительное устройство поп. l,отличаюшееся тел, что регулируемый элемент выполнен на нолевом транзистоое.

Источники информаиии, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вершевский В. Б. и др. Измерение отношения напряжений мостовых датчиков автоматических газоанализаторов, Журн.

"Приборы и системы управления ¹ 1, 1068с. 4-7.

2. ?рнатский П. П. "Автол атические измерения и приборы . Киев, 1973, с. 247.