Управляемая мера электрического сопротивления

 

1

1 (72) Автор изобретения

Г.В. Фабричнев (Tl) Заявитель (54) УПВАВЛЯЕМАЯ МЕРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве программируе-. мой меры электрического сопротивления (МЭС) в системах автоматизирован. ного контроля параметров контрольноизмерительной аппаратуры.

Известно устройство, являющееся мерой электрического сопротивления, содержащее образцовый резистор, по" вторитель напряжения на первом операционном усилителе (ОУ), соединенный своим входом с истоком (стоком) полевого транзистора, сток (исток) которого соединен с первым выводом образцового резистора и вторым входом третьего ОУ, а его затвор - с выходом третьего ОУ, первый вход которого соединен через четвертый инвертирующий ОУ с выходом второго ОУ, первый вход которого через первый резистор соединен с выходом первого

ОУ, а через второй резистор - с выходом умножителя, в качестве которого

2 может исполь зова ться ШИМ-дели тель, вход которого соединен с выходом вто.рого ОУ (1).

Недостатком данного устройства является влияние на погрешность воспроизведения сопротивления погрешности отношения первого резистора ко второму, коэффициента передачи четвертого инвертирующего ОУ, а также дрейфа четырех ОУ.

Наиболее близкой к предлагаемой является управляемая мера электрического сопротивления, содержащая образцовый резистор, два операционных усилителя, ШИМ-делитель со схемой управления, сигнальный вход которого соединен со вторым входом первого ОУ и выходом второго ОУ, à его выходсо вторым входом второго ОУ, первый щ вход которого соединен с выходом первого ОУ и вторым входным зажимом меры, первый вход первого ОУ соединен с первым выводом образцовогс резистора и первым входным зажимом, меры, 3 94027 второй вывод образцового резистора соединен с общими выводами обоих ОУ и ШИМ-делителя (2).

Недостаток известного устройствасложность его реализации из-за необходимости формирования у обоих ОУ специальных амплитудно- и фазочастотных характеристик (АЧХ и ФЧХ), обеспечивающих устойчивую работу устройства.

1О

Цел ь и зоб рет ения - упрощение МЭ С за счет исключения необходимости формирования специальных АЧХ и ФЧХ операционных усилителей.

Поставленная цель достигается тем, ts что в управляемой мере электрического сопротивления, содержащей первый и второй операционные усилители, ШИМ-делитель со схемой управления, первый и второй входные зажимы, образ-2о. цовый резистор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом и неинвертирующим входом первого опера- Тогда ционного усилителя, второй вывод соединен с общей шиной обоих операцион- 2s ных усилителей и ШИМ-делителя, сигнальный вход ШИМ"делителя соединен с выходом и инвертирующим входом перво"

Cl го операционного усилителя, а выход

ШИМ-делителя соединен с неинвертирую" зв щим входом второго операционного усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом и вторым входным зажимом меры.

Формула изобретения

На чертеже представлена структурная схема управляемой меры,электрического сопротивления.

МЭС содержит входные зажимы 1 и 2, образцовый резистор $, ОУ 4 и 5 и

46

ШИМ-делитель б со схемой 7 управления.

Работа МЭС основана на преобразовании напряжения, создаваемого на ре" зисторе 3 при протекании через него тока Ро от внешнего омметра, подключенного к зажимам 1 и 2. Преобразо45 вание осуществляется путем создания между входными зажимами напряжения, пропорционального произведению величины образцового резистора 3 на коэффициент передачи ШИИ-делителя б, рав- в ного разности напряжений на выходе . ОУ 5 и входе ОУ 4, которая эквивалентна внутреннему сопротивлению меры при протекании через нее тока . о.

Так как величина напряжения пропорциональна коэффициенту передачи

ШИМ-делителя б, то и создаваемое сопротивление меры пропорционально ему.

5 ф

При протекании тока dd через входные зажимы 1 и 2 меры, сопротивление ее определяется выражением

0 и.. -О. э Зо 30 (1) где ц „. - падение напряжения между зажимами 2 и 1; ц,0„ - напряжения на выходе

ОУ 5 и входе ОУ 4 соответственно. 1 0"о (2) где R - величина образцового резистора 3.

Оа-01КФМ В (3) где k и М. - коэффициенты передач

ОУ 4 и ОУ 5 соответственно;

В - коэффициент передачи

ШИМ-делителя.

" =ao(S-<) (4)

Из выражения (4) видно, что сопротивление МЭС линейно зависит от коэффициента передачи ШИМ-делителя (как и для прототипа).

Достоинством предлагаемого устрой" ства является последовательное включение ОУ, охваченных местными обратными связями, при нормированном коэффициенте передачи их, так как в данном случае обеспечить их устойчивость легче, чем усилителя, охваченного частотно-зависимой обратной связью в большом диапазоне управляе" мого коэффициента передачи.

Управляемая мера электрического сопротивления,: содержащая первый и второй операционные усилители, ШИМ-делитель со схемой управления, первый и .второй входные зажимы, образцовый резистор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом и неинвертирующим входом первого операционного усилителя, второй вывод соединен с общей шиной обоих операционных усилителей и ШИМ-делителя, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения, сигнальный вход

ШИМ-делителя соединен с выходом и инвертирующим входом первого опера5 9"0275 ционного усилителя, а выкод ШИМ-делителя соединен с неинвертирующим вхо- и дом второго операционного усилителя, выход которого соединен с его инвертирующим входом и вторым входным зажимом меры. !

М

Источники информацйи, ринятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

1514136, кл. Н 3 Т, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

817983 кл. Н 03 H 5/00, 1979

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4685/76 филиал llflfl "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель А. Митрофанов

Редактор Л. филь Техред Т, Фанта1 Корректор Г. Решетн