ИНВАРИАНТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ В ВИДЕ ДЕЛИТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК G01R17/10 G01R27/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источника питания.

Известен [1] измерительный преобразователь в виде делителя напряжения, содержащего последовательно включенные измерительный преобразователь с переменными параметрами, преобразователь с постоянными параметрами и источник питания, выходом которого является напряжение на преобразователе с переменными параметрами.

Недостаток известного устройства - недостаточная точность из-за влияния на результат преобразования нестабильности параметров источника питания и нелинейность функции преобразования.

Цель изобретения - повышение точности преобразования за счет обеспечения инвариантности к изменениям параметров источника питания и обеспечение линейности функции преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее последовательно включенные измерительный преобразователь с переменными параметрами, преобразователь с постоянными параметрами и источник питания, снабжено двумя операционными усилителями, подключенными по схеме повторителя напряжения или масшабирующего усилителя соответственно к зажимам измерительного преобразователя с переменными параметрами и зажимам преобразователя с постоянными параметрами, а выходы операционных усилителей подключены ко входам устройства деления.

На чертеже представлена схема инвариантного измерительного преобразователя в виде делителя.

Устройство содержит измерительный преобразователь 1 с переменными параметрами, преобразователь 2 с постоянными параметрами, источник 3 питания, два операционных усилителя 4 и 5, устройство 6 деления, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом. При изменении информационного параметра первичного измерительного преобразователя 1 напряжение на нем определяется выражением

где
E - ЭДС источника 3 питания;
Z₁ - начальное значение информативного параметра преобразователя 1;
ΔZ - отклонение значения информативного параметра преобразователя 1 от начального значения;
Z₂ - номинальное значение параметра преобразователя 2.

Напряжение на преобразователе 2 определяется выражением

Напряжения U₁ и U₂ поступают на входы операционных усилителей 4 и 5, использование которых обусловлено их высоким входным сопротивлением. В этой связи предпочтительно использовать операционные усилители с дифференциальным входным каскадом на полевых транзисторах. С выходов операционных усилителей 4 и 5 напряжения U₁ и U₂ поступают на входы устройства 6 деления, сигнал на выходе которого определяется выражением

Как видно из выражения (3), функция преобразования данного измерительного преобразователя является линейной и не зависит от изменения параметров источника питания.

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя относится к измерительной технике и может быть использован в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источника питания. Технический результат - повышение точности преобразования - обеспечивается за счет инвариантности к изменениям параметров источника питания и линейности функции преобразования. Устройство содержит измерительный преобразователь с переменными параметрами, преобразователь с постоянными параметрами, источник питания, два операционных усилителя, устройство деления. Преобразователи включены в цепь последовательно с источником питания. Первый операционный усилитель подключен по схеме повторителя напряжения к зажимам преобразователя с переменными параметрами. Второй операционный усилитель подключен по схеме повторителя напряжения к зажимам преобразователя с постоянными параметрами. Выходы операционных усилителей подключены к входам устройства деления. 1 ил.

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя, содержащий последовательно включенные измерительный преобразователь с переменными параметрами, преобразователь с постоянными параметрами и источник питания, отличающийся тем, что преобразователь снабжен двумя операционными усилителями, подключенными по схеме повторители напряжения или масштабирующего усилителя соответственно к зажимам измерительного преобразователя с переменными параметрами и зажимам преобразователя с постоянными параметрами, а выходы операционных усилителей подключены к входам устройства деления.