Потенциометрическое устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социапнстических

Республик

<>779895 (61) Дополнительное к авт. свид-sy— (22) Заявлено 31.07.78 (21)2650376/18-21 (51)М. Кл.

G 01 R 17/20 с присоединением заявки Nо— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 151180. Бюллетень Мо 42 (53) УДК 621. 317.

727 (088 8) Дата опубликования описания 181180

B.A. öóê (72} Автор изобретения (71) Заявитель

Львовский ордена Ленина политЕхнический институт (54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

:Устройство, относится к электроизмерительной технике, может быть использовано в терглометрии и в аналоговой вычислительной технике.

Известны потенциометры на базе магнитных компараторов тока, компенсирующее напряжение которых является линейной функцией количества витков их регулируемой обмотки p1), Однако в ряде случаев необходима квадратичная зависимость компенсирующего напряжения потенциометра от количества витков, например при измерении термоэлектродвижущей силы (ТЭДСг термоэлектрических преобразователей (ТП).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 20 устройство, которое содержит два магнитных компаратора, состоящих из обмоток с постоянным и регулируемым количеством витков, регуляторы чис:ла витков которых механически связаны, расположенных на магнитных сердечниках, детекторы баланса ампервитков, -регулируемые источники тока, образцовый р зистор, а также источник постоянного тока j2j.

Однако с помощью указанного устройства нельзя реализовать квадратичную функцию с отрицательным свободным членом A.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается. тем, что потенциометрическое устройство, содержащее два магнитных компаратора токов, один из которых выполнен по трансформаторной схеме, имеющих механически связанные регуляторы числа витков обмоток, а также регулируемые источники тока, соединенные с нерегулируемыми обмотками магнитных компараторов тока, детекторы баланса ампер-витков, соединенные с регулируемыми источниками тока, источник постоянного тока, соединенный с регулятором числа витков обмоток одного магнитного компаратора тока, и образцовый резистор, включенный между выводом нерегулируемой обмотки второго магнитного компаратора тока и регулируемым источником тока, и соединенный с одним из входных зажимов, снабжено постоянным резистором, включенным между источ" с

779895 ником постоянного тока и выводом регулируемой обмотки первого магнит-,, ного компаратора тока, а второй магнитный компаратор тока выполнен по трансформаторной схеме, причем его регулируемая обмотка соединена с нерегулируемой обмоткой первого магнитного компаратора тока, один вывод регулируемой обмотки которого и вывод постоянного резистора соединены с выводом нерегулируемой обмотки второго магнитного компаратора тока и выводом образцового резистора, при этом второй вывод постоянного резистора соединен-через нуль-индикатор с другим входным зажимом.

На чертеже представлена блок-схема потенциометрическогО устройства.

Устройство содержит магнитный компаратор 1 тока (МКТ), состоящий из магнитного сердечника 2, регулируемой обмотки 3 с регулятором 4 числа витков и обмотки 5 с постоянным количеством витков (нерегулируемой),, детектор 6 баланса ампер-витков, выход которого подключен к одному из выходов регулируемого источника 7 тока, магнитный компаратор 8 тока (МКТ ), состоящий иэ магнитного сердечника 9, регулируемой обмотки 10 с регулятором 11 числа витков и нерегулируемой обмотки 12 с постоянным количеством витков, детектор 13 баданса ампер-витков, выход которого

Подключен к одному из выходов регулируемого источника 14 тока образцовый резистор 15, нуль-индикатор

16, постоянный резистор 17, источник

18 постоянного тока, пару выходных зажимов 19 и 20.

Предлагаемое устройство используют следующим образом.

К зажимам 19 и 20 подключают измеряемую ТЭДС или напряжение, в случае использования устройства в качестве потенциометра, или нагрузку, при использовании его a качестве моделирующего устройства. Предлагаемое устройство позволяет измерить ТЭДС

ТП,градуировки типа ПП-1 или падение напряжения на термопреобразователе сопротивления (ТС), зависимость сопротивление — температура

rr которого выражается квадратичной функцией.

По обмотке 3 и постоянному резистору 17 через обмотки 5 и 10 от регулируемого источника 7 тока и через обмотку 12 и образцовый резистор 15 от регулируемого источника тока пропускают постоянный ток. С помощыр детекторов 6 и 13 баланса амперВитков таким образом управляют регу лируемыми источниками тока соответственно 7 н 14, чтобы автоматически поддерживалось равновесие магнитных компараторов 1 и 8. С постоянного 17 и образцового 15 резисторов снимают компенсирующее,(или моделирующее) напряжение и через нуль-индикатор 16 подают его на выходные зажимы 19 и 20 схемы.При равновесии схемы параметр от которого зависит входная ЭДС или напряжение, считывают на лимбах регулируемой обмотки 3. В моделирующих устройствах на лимбах регулируемой обмотки 3 задается машинная переменная.

С помощью предлагаемого устройства можно реализовать семейство квадраФ 1 тичных функции вида (a+ ьх)(с+дк) (Ц 5 где У вЂ” компенсирующее (моделирующее) напряжение устройства;

1 — ток источника 18 постоян4 ного тока; и„=а+Ьх — количество витков регулируемой обмотки 3;

3 количество витков обмот ки 5„

w> -с 4х- количество витков регулируемой обмотки 10; и — количество витков обмот2 ки 12, R R — сопротивление постоянно° 1 1 го 17 и образцового 15 резисторов

30 а,b,ñ,d- постоянные положительные коэффициенты; х измеряемый параметр (машинная переменная).

Как видно из управления (1), функ35 циональные воэможности устройства значительно расширены. Устройство реализует широкий класс квадратичных функций и может применяться для измерения ЭДС или напряжения, находящеАо гося в квадратичной зависимости от какого-либо параметра, причем шкала данного параметра будет линейна.

Например при измерении температуры с помощью ТП градуировки типа

ПП-1 будет получен прямой отсчет

" температуры и расширен температурный диапазон устройства. Прототип используется для измерения температуры в комплекте с платиновыми ТС, в диапазоне 0-660ОC. Зависимость его сопро50 тивления Rg от температуры выра х<ается известным уравнением Календара

К„-R (1+М Ы) (2)

$$ где Rp — сопротивление ТС при 0ОС;

А,В- константы, причем  — отрицательная величина, с - измеряемая температура.

Зависимость ТЭДС В ТП градуировки ПП-1 от температуры t в диапазоне + 300 -; 1300рС выражается уравнением (3)

6 =а + К+с Ь д ) а,в,с — константы. Константа а ! I ) у5 отрицательна.

779895

Заказ 9316/9

19 Подписное

При равновесии схемы прототипа выполняется равенство

IR< PW„%ã о("

1 f

R, А,  — парамет ры, зависящие от параметров схемы и численно равные параметрам ТС соответственно Й,А,B.

Как видно иэ сравнения уравнений (3), (4), никаким выбором параметров схемы прототипа нельзя достичь прямого отсчета при измерении температуры с помощью ТП градуировки

ПП-1.

Применение предлагаемого изобретения для моделирования позволит резко увеличить точность блоков, реализующих квадратную функцию.

Как следует иэ вышесказанного, предлагаемое устройство позволит расширить температурный диапазон и увеличить точность измерения температуры с помощью ТП градуировки типа

ПП-1 и намного увеличить точность квадратичных блоков различных моделирующих устройств.

Формула изобретения

Потенциометрическое устройство, содержащее два магнитных компаратора тока, один из которых выполнен по трансформаторной схеме, имеющих механически связанные регуляторы числа витков обмоток, а также регулируемые источники тока, соединенные с нерегулируемыми обмотками магнитных компараторов тока,,детекторы баланса ампервитков, соединенные с регулируемыми источниками тока, источник постоянного тока, соединенный с регулятором числа витков обмоток одного магнитного компаратора тока, и образцовый резистор, включенный между выводом нерегулируемой обмотки второго магнитного компаратора тока и регулируемым источником тока и соединенный с одним из входных зажимов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено постоянным резистором, включенным между источником постоянного тока и выво15 дом регулируемой обмотки первого магнитного компаратора тока, а второй магнитный компаратор тока выполнен по трансформаторной схеме, при" чем его регулируемая обмотка соеди2О иена с нерегулируемой обмоткой первого магнитного компаратора тока, один вывод регулируемой обмотки которого и вывод постоянного резистора соединены с выводом нерегулируемой обмотки второго магнитного компаратора тока и выводом образцового.резистора, при этом второй вывод постоянного резистора соединен через нуль-индикатор с другим входным зажимом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент CUlA Р 3500171, кл. 326-6, опублик. 10.03.70.

2. Патент США Р 3742764, 35 кл. G 01 К 7/20, опублик. 08,08.77 (прототип).

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