Преобразователь сопротивления в напряжение Советский патент 1983 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, например, в цифровых измерительных сопротивлениях.

Известен преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, токоз.адакяций резистор и операционный усилитель с параллельной отрицательной обработкой связью по напряжению 11.

Недостатком известного устройства является погрешность преобразования обусловленная наличием последовательного соединения сопротивления Rn цепей, соединяющих преобразуемое сопротивление с входом и выходом операционного усилителя. Эта погрешность может быть существенной, когда преобразуемое сопротивление сравнимо или меньше R п.

Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, соединенный через токозадатаций резисто с инвертирующим входом первого операционного усилителя, введены два дополнительных операционных усилителя с двумя последовательно соединенными резисторами, включенными меж.цу выходом и инвертирующим входо дополнительных операционных усилителей , общие выводы резисторов соединены с зажимами для подключения . преобразуемого сопротивления, две цепи из последовательно соединенных источников питания, параллельно которым подсоединены делители напряжения питания, выполненные в виде последовательно соединенных одного резистора, регулируемого резистора и другого резистора, причем общий вывод источников питания обеих цепей соединен через ограничительны резисторы соответственно с неинвертирующим входом одного и другого дополнительных резисторов, а третьи выводы одного и Другого регулируемых резисторов соответственно соеднены с инвертирующим и неинвертирующим входами другого дополнительног операционного усилителя, вход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом одного дополнительного операционного усилителя, а выход первого операционного усилителя соединен с неинпертирующим входом другого операционного усилителя и является входом устройства.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь содержит первый операционный усилитель 1, источник

2 опорного напряжения, токозадающий резистор 3Ro , один дополнительный операционный усилитель 4, другой дополнительный операционный .усилитель 5, преобразуемый резистор 6(Кэ) источники 7-10 питания, резисторы 11 - 14 (R1-R4), преобразуемый резистор 6 связан с входом-выходом операционного усилителя 1 резисторы 15, 16 и 17 (R5-R7) и 18, 19 и 20CR8-R.10) делителей напряжения питания и резисторы 21, 22 (R 11-R12) Полюс А(в) преобразуемого резистора 6 включен в цепь отрицательной обратной связи дополнительного операционного усилителя 41.5J, а неинвертирующие входы дополнительных операционных усилителей 4 и 5 соединены соответственно с входом и выходом операционного усилителя 1.

Работа преобразователя заключается в следующем.

Операционный усилитель 1 преобразует в напряжение полное сопротивление, подключенное между его инвертирующим входом и выходом. Неинвертирующие входы операционных усилителей 4 и 5 соединены с инвертирующим входом и выходом операционного усилителя 1. Операционные усилители 4 и 5 обеспечивают замыкание полюсов А и В с неинвертирующими входами операционных усилителей 4 и 5. Инвертирующее включение дополнительных операционных, усилителей 4 и 5 обеспечивается соединением их неинвертиругадих входов с соответствующими общими точками источников питания, через резисторы 21 и 22(R11 и R12 . Неидеальность заг«ыкания полюсов А и В на инвертирующий вход и выход операционного усилителя 1 компенсируется регулировкой по постоянному току с помощью резисторов 18, 19 и 20 (R 8-R10) делителя напряжения питания одного из дополнительных операционных усилителей 4 и 5. Отсутствие шунтирования преобразуемого резистора 6(Кэ) ® рез дополнительные операционные усилители 4 и 5 обеспечивается выбором отдельных источников питания для них. Компенсация токов утечки между неинвертирующими входами дополнительных операционных усилителей 4 и 5 достигается при больших преобразуемых резисторах 6 (R). с помощью резисторов 15, 16 и 17 Я5-Я7) делителя напряжения питания одного из дополнительных операционных усилителей 4 и 5 на неинвертируюи ий вход другохо.

Вследствие неидентичности дополнительных операционных усилителей 4 и 5 и их источников питания между неинвертирующими входами дополнительных операционных усилителей возникает ( при отключенном операцион

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий источник опорного напряжения, соединенный через токозадающий резистор с инвертирующим входом первого операционного усилителя, отличают и ЯГс я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразова-. НИИ, в него введены два дополнительных операционных усилителя с двумя последовательно соединенными резисторами, -включенными между выходом и инвертирующим входом дополнительных операционных усилителей, общие выводы резисторов соединены с зажимами для подключения преобразуемого сопротивления, две цепи из последовательно соединенных источников питания, параллельно которым подсоединены делители напряжения литания, выполненные в виде последовательно соединенных одного резистора, регулируемого резистора и. другого резистора, обйий вывод источников питания обеих цепей соединен через ограничительные резисторы соответственно с неинвертирующим входом одного и другого дополнительных резисторов, а третьи выводы одного и другого регулируемых резисторов соответственно соединены с инвертирукя-гим и неинвертирующим входами другого дополнительного операционного усилителя, вход первого операционного усилителя соединен с неинвертирукхцим входом одного дополнительного операционного усилителя, а выход первого операционного усилителя соединен с неинвертирующим входом другого операционного усилителя и является вхоО дом устройства. 00 U1 :л э ND