Преобразователь сопротивления в напряжение

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть и. jri использовано при измерении парамет ров резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Введение в преобразователь (П) блоков 6, 7 вычитания , преобразователя 8 напряжения и компаратора 9 повышает достоверность результатов преобразования сопротивления (С) в напряжение за счет исключения влияния С зажимов контактного блока на выходное напряжение П и контроля величины падения напряжения на С зажимов контактного блока 4. 1 ил. л Л ел в х со о U Ю

СОЮЗ СОВЕТСМИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 01 В. 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3998306/24"21 (22) 30.12.85 (46) 30.04.87. Бюл. №- 16 (72) А.И.Платонов (53) 621.317. 738 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 750390, кл. С 01 R 27/26, 1978 °

Авторское свидетельство СССР № 834603, кл. G 01 R 27/26, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

В НАПРЯЖЕНИЕ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении параметров резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Введение в преобразователь (П) блоков 6, 7 вычитания, преобразователя 8 напряжения и компаратора 9 повышает достоверность результатов преобразования сопротив" ления (С) в напряжение sa счет исключения влияния С зажимов контактного блока на выходное напряжение П и контроля величины падения напряжения на С зажимов контактного блока 4.

1 ил.

Uex

I = — — ) а (1)

55 где U „- опорное напряжение, R, — сопротивление образцового резистора.

1 13073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении параметров резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности. 5

Цель изобретения — повышение точности и достоверности результатов преобразрвания сопротивления в напряжение путем исключения влияния сопротивления зажимов контактного блока 10 на выходное напряжение преобразователя и контроля величины падения напряжения на сопротивлениях зажимов контактного блока.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь сопротивления в напряжение содержит источник 1 опорного напряжения, первый выход 1.1 которого соединен через образцовый 20 резистор 2 ((R ) с инвертирующим входом операционного усилителя 3 и первым зажимом 4 ° 1. четырехзажимного контактного блока 4. Второй выход

1,2 источника 1 опорного напряжения и неинвертирующий вход операционного усилителя 3 соединены с корпусом.

Подключение измеряемого объекта 5 к схеме преобразователя осуществляется четырехзажимным контактным блоком 4 30 следующим образом: первый зажим 4.1, и второй зажим 4 ° 2. контактного блока 4 соединены с инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 3, третий зажим 4.3. и четвертый 35 зажим 4.4. подключены к инвертирующему и неинвертирующему входам первого блока 6 вычитания. Выход операционного усилителя 3 и выход первого блока 6 вычитания соединены с ин- 40 вертирующим и неинвертирующим входами второго блока 7 вычитания, выход которого в свою очередь соединен со входом преобразователя 8 напряжения.

Выход преобразователя 8 напряжения 45 соединен с входом компаратора 9.

Преобразрватель сопротивления в напряжение работает следующим образом.

При преобразовании комплексного 50 сопротивления Z в напряжение ток через измеряемый объект 5 равен

92 2

Соот ношение (1) будет справедливо при условии, что входное сопротивление первого блока 6 вычитания во много раз больше сопротивления

IZVl измеряемого объекта (2) rpe Z с,х - модулв максимальной величины сопротивления, измеряемого на преобразователе.

С учетом высокого входного сопротивления первого блока 6 вычитания и соотношения (1) напряжение между четвертым 4 ° 4 и третьим 4.3 зажимами контактного блока 4 (напряжение на измеряемом объекте 5) будет равно о где Z — комплексное сопротивление х измеряемого объекта.

Это напряжение будет выделено на выходе первого блока 6 вычитания и является выходным напряжением преобразователя н„г еых о (4) Иэ формулы (4) с учетом того, что величины U ех и R, заранее известны, можно сказать, что выходное напряжение Пе„„ преобразователя прямо пропорционально величине преобразуемого сопротивления Z„ и не зависит от величины переходных сопротивлений зажимов контактного устройства.

Напряжение на выходе операционного усилителя 3 равно (х к< r„) U> Z„ U „(r„< + r«) — г — — =

Uåõ (гк + гк ) вых R о (5) где r u r переходное сопротивления первого 4.1 и второго 4.2 зажимов контактного блока 4, ех(к кг )

ЕГк о ние напряжения на переходных сопротивлениях r „и г„первого и второго зажимов контактного блока 4, 1307392 выходного напряжения П„,д преобразоПт Пьы з (6)

U UU (к — к. ),(г + г о

Составитель Н.Михалев

Техред Л.Сердюкова Корректор, М.Демчик

Редактор А.Ревин, Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1628/45

Производственно-полиграфическое преДприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Соотношение (1), (3) и (4) справедливы для случаев, когда напряжение на выходе операционного усилителя 3 не превышает (по абсолютной величине) некоторого значения, при котором выходные транзисторы операционного усилителя выходят из активного режима работы и входят в режим насыщения.

Из соотношения (5) следует, что напряжение U на выходе операционноз

ro усилителя 3 равно векторной сумме вателя и падения напряжения U>Ä 15

"к на зажимах контактного блока. Задаваясь максимально допустимым значением напряжения на выходе операционного усилителя, при котором еще справедливы соотношения (1), (3) и (4), и мак- 20 симальным значением выходного напряжения преобразователя для измеряемого диапазона сопротивлений, можно определить максимально допустимое падение напряжения на сопротивлениях переходных контактов. Сравнивая с этим напряжением падение напряжения на сопротивлениях переходных контактов на момент измерения, можно судить о достоверности результата преобра- З0 зования.

Напряжение на выходе второго блока 7 вычитания, с учетом соотношения (5), будет равно

Из соотношения (6) следует, что 40 это напряжение равно падению напряжения на переходных сопротивлениях зажимов четырехзажимного контактного устройства со знаком минус, Переходные сопротивления r„ è г„4 третьего <5

"3

4.3 и четвертого 4.4 зажимов контактного блока 4 включены последовательно с высоким входным сопротивлением первого блока 6 вычитания и не влияют на выходные напряжения преобразователя и операционного усилителя 3.

Преобразователь 8 напряжения, преобразует переменное напряжение U в пропорциональное ему постоянное напряжение, которое схемой компаратора 9 сравнивается с постоянным напряжением, пропорциональным максимально допустимому падению напряжения на зажимах контактного устройства. Уровень логического сигнала UK на выходе компаратора 9 говорит о качестве контактирования на момент измерения, а следовательно, о достоверности результатов преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, операционный усилитель, в цепь отрицательной обработкой связи которого включен измеряемый объект, а инвертирующий вход соединен через образцовый резистор с первым выходом источника опорного напряжения, неинвертирующий вход и второй выход источника опорного напряжения соединены с корпусом, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности результатов преобразования, в него введены первый и второй блоки вычитания, преобразователь напряжения и компаратор, причем первая и вторая клеммы для подключения измеряемого объекта подключены к инвертирующему входу и выходу операционного усилителя, третья и четвертая клеммы для подключения измеряемого объекта подключены к инвертирующему и неинвертирующему входам первого блока вычитания, инвертирующий и неинвертирующий входы второго блока вычитания соединены соответственно с выходом операционного усилителя и выходом первого блока вычитания, вход блока преобразователя напряжения соединен с выходом второго блока вычитания, вход компаратора соединен с выходом преобразователя напряжения.