Измеритель логарифма отношения двух токов Советский патент 1984 года по МПК G01R19/10 

Изобретение относится к радиотехнике и промышленной электронике и может быть использовано в измерительной и вычислительной технике. Известен измеритель логарифма отношения двух токов, содержащий два логарифмических усилителя и выходной измерительный прибор. В этом измерителе входные токи подаются на входы идентичных логарифмических усилителей, состоящих из электрометрических усилителей с логарифмирующими элементами в цепи их обратной связи. Вы ходной измерительный прибор измеряет разность напряжений на выходах логарифмических усилителей, пропорциональную логарифму отношения измеряемых токов С1 Указанному измерителю присущи сле ующие недостатки: сложность в настройке и калибровке, связанная с необ ходимостью обеспечения идентичности двух логарифмических усилителей, тем пературная нестабильность характеристики, дифференциальный сигнал на выходе устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является измеритель логарифма отношения двух токов, содержащий два переключателя, усилитель с логарифмирующим элементом в цепи обратной связи, два запо. инающих элемента и соединенный с их выводами индикатор, причем первый и второй выводы первого переключателя соединены с первым и вторым входами устройства, соответственно, а третий - с первым входом усилителя второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройств а второй выход усилителя соединен с вторым выводом второго переключателя второй и третий выводы которого соединены с выводами запоминающих элементов С2 1. В таком устройстве практически полностью устраняются недостатки, обусловленные неидентичностью двух логарифмических усилителей. Остальны недостатки аналога, а именно темпера турная нестабильность и, как следствие, низкая точность измерений, а также неудобства эксплуатации, сохраняются. Цель изобретения - повышение точности измерений и удобство эксплу атации. Поставленная цель достигается тем, что измеритель логарифма отноше 1 12 ния двух токов, содержащий первый и второй переключатели, усилитель с логарифмирующим элементом, два запоминающих элемента и индикатор, причем первый вход устройства соединен с первым выводом первого переключателя, второй вход устройства - с вторым выводом первого переключателя, третий вывод которого соединен с первым входом усилителя и первым выводом логарифмирующего элемента,второй вывод которого соединен с первым выходом усилителя, второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройства, а первый вывод второго переключателя соединен с выходом второго запоминающего элемента и первым выводом индикатора, введены первый и второй резисторы, операционньй усилитель и третий переключатель, причем первый выход усилителя через первый резистор соединен с входом первого запоминающего элемента, выход которого соединен с первым выводом третьего переключателя и первым входом операционного усилителя, первый выход которого соединен с вторым выводом третьего переключателя, третий вывод которого соединен с входом второго запоминающего элемента, а вход первого запоминающего элемента через второй резистор соединен с вторым выводом второго переключателя, третий вывод которого, а также второй вывод индикатора, вторые вход и выход операционного усилителя соединены с общим проводом устройства. На чертеже представлена схема устройства. Измеритель логарифма отношения двух токов содержит переключатели 1 и 2, логарифмический усилитель 3, запоминакнцие элементы 4 и 5, индикатор 6, операционный усилитель 7, резисторы 8 и 9, переключатель 10, входы 11 и 12 устройства, усилитель 13, логарифмирующий элемент 14. В качестве запоминающего элемента 4может использоваться конденсатор, а в качестве запоминающего элемента 5- конденсатор с буферным усилителем. Их коэффициенты передачи равны единице. Переключатели 1, 2 и 10 могут быть реализованы в виде электронных аналоговых коммутаторов, управляемых общим генератором тактовых импульсов (не показан). Работает устройство циклически, каждый цикл состоит из двух тактов. В первом такте третий вывод переключателя 1 соединяет вход 12 устройства с входом усилителя 3, резистор 9 через второй переключатель 2 соедине с общим проводом устройства, а выход усилителя 7 через третий переключатель 10 соединен со своим первым , входом. При этом в точке соединения резисторов 8 и 9 с первым элементом 4 фиксируется напряжение U, описываемое формулой: входной ток на входе устройства; передаточная функция усилителя 3, величины сопротивлений резисторов 8 и 9. Во втором такте вход yc шитeля 3 соединяется переключателем 1 с входо 11 устройства. Переключатель 2 соеди няет второй резистор 9 с индикатором и выходом элемента 5, вход которого через переключатель 10 соединяется с выходом усилителя 7. При этом на первом выводе индикатора 6 фиксирует Т - абсолютная температура, + :73. Г°. или, учитывая зави симость элементов, входящих н форм,;:у от температуры R(T) ,, Применив в устройстве прецизионный резистор 8 (Р8(Т)Р8) и резистор 9 зависимостью где RQ - сопротивление резистора 9 при нормальной температуре , получим (Т)е Э8, иЛт)-г1 J-f и величина U (Т) зависит от температуры. Следует заметить, что на параметры введеннного усилителя 7 не накладьгоается никаких ограничений (в смысле величины напряжения смещения и его дрейфа). Эффективность предлагаемого устройства обусловлена следующими факторами: высокой температурной стабильностью вследствие П1)именения резистора 9 с нормированной температурной зависимостью; возможностью применения практически любого выходного индикатора 6, так как на его выход поступает одиночный сигнал относительно общего провода, а его уровень может регулироваться в широких пределах соотношением резисторов , 8 и 9; возможностью применения просте1;1ших запоминающих устройств на конденсаторах.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛОГАРИ«ША ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ТОКОВ, содержащий первый и второй переключатели, усилитель с логарифмирующим элементом, два запоминающих элемента и индикатор, причем первый вход устройства соединен с первым выводом первого переключателя, второй вход устройства - с вторым выводом первого переключателя, третий вывод которого соединен с первым входом усилителя и первым выводом логарифмирующего элемента, второй вьшод которого соединен с первым выходом усилителя, второй вход и второй выход которого соединены с общим проводом устройства, а первый вывод второго переключателя соединен с выходом второго запоминающего элемента и первым выводом индикатора, отличающийся тем, что, с целью повьшеиия точности измерений и повышении удобства эксплуатации, в него введены первый и второй резисторы, операционный усилитель и третий переключатель, причем первый выход усилителя через первый резистор соединен с входом первого запоминающего элемента, выход которого соединен с первьй выводом третьего переS ключателя и первым входом операционного усилителя, первый выход которого соединен с вторым выводом третьего переключателя, третий вывод которого соединен с входом второго запоминающего элемента, а вход первого запоминающего элемента через второй резистор соединен с вторым выводом второго переключателя, третий вьшод которого, а также второй вывод индикатора, сд вторые вход и выход операционного усилителя соединены в общим проводом о оо устройства.