Преобразователь сопротивления в напряжение Советский патент 1987 года по МПК G01R27/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при непосредственном или дистанционном измерении сопротивлений тензодатчиков и датчиков давления.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет уменьшения влияния паразитных емкостей линий связи.

На чертеже приведена функциональная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит операционный усилитель 1 с резистором 2 в цепи отрицательной обратной связи, к неинвертирующему входу которого подключен источник 3 опорного напря- ркения, а к инвертирующему входу подключен - один вывод резистивного датчика 4, первый дополнительный операционный усилитель 5 включен по дифференциальной схеме, при этом его инвертирующий вход соединен с инвертирующим входом основного операционного усилителя 1, неинвертирующий вход соединен с его выходом,, а выход соединен с одним входом аналогового перемножителя 6 сигналов, выход которого соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя 7, который токозадаюшрим резистором 8 также соединен с дополнительным источником 9 опорного напряжения, неинвертирующий вход второго дополнительного операционного усилителя 7 .и второй вывод резистивного датчика 4 соединены с общим проводом преобразователя, а второй вход аналогового перемножителя 6 сигналов соединен с выходом второго дополнительного операционного усилителя 7 и является выходом преобразователя.

Преобразователь работает следующим образом.

Операционный усилитель J, представляющий собой повторитель напряжения, поддерживает на датчике 4 постоянное напряжение, равное напряжению источника 3 опорного напряжения, и через датчик 4 протекает ток

1л -

Uon

9 F,

(1)

и

on

x.

-напряжение источника 3 опорного напряжения;

-сопротивление датчика 4.

Этот же ток протекает и через ре- зистор 2 в цепи отрицательной связи, создавая при этом на нем падение напряжения, равное

UM м

(2)

где Р„ сопротивление резистора 2 в цепи отрицательной обратной связи.

Падение напряжения U на резисторе 2 в цепи отрицательной обратной связи снимается первым дополнительным операционным усилителем 5, включенным по дифференциальной схеме, и-поступает на один вход аналогового перемножителя 6 сигналов, который совместно с втор1ым дополнительным операционным усилителем 7 выполняет функцию аналогового делителя, и выходной сигнал преобразователя равен

и

бых

:: k

U;

R. и.

(3)

где k - масштабный коэффициент;

R - сопротивление токозадающего резистора 8;

и. - напряжение дополнительного источника 9 опорного напряжения .

Подставляя в (З) значения равенств (1) и (2), получают зависимость выходного напряже гая преобразователя от сопротивления датчика

k

Ui R;

R. - R

и

(4)

on

Согласно (4) преобразователь обеспечивает линейное преобразование сопротивления датчика в напряжение.

Повьщ1ение точности измерения из-за уменьшения влияния паразитных емкостей линии связи достигается тем, что RC-цепочка, образуемая сопротивлением датчика 4 и паразитной емкостью линии связи, шунтируется низким входным сопротивлением схемы преобразователя, которое приблизительно равно сопротивлению резистора 2 в цепи отрицательной обратной связи и благодаря этому уменьшается эквивалентное сопротивление

этой цепочки и, следовательно, постоянная времени С.

Формула изобретения

Преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, токозадающий резис- тор и операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи, к инвертирующему входу которого подключен один из вьшодов резис- тивного датчика, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет уменьшения влияния емкостей линий связи, в него дополнительно введены два операционных усилителя, аналого- вый пёремножитель сигналов и дополнительный источник опорного напряжения, при этом неинвертируюпгий вход

Составитель Н. №1халев Редактор М. Бланар Техред И.Попович Корректор С.Черни

2859/41

Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

1020 874

основного операционного усилителя соединен с источником опорного напряжения, инвертирующий вход первого дополнительного усилителя, включенного по дифференциальной схеме, соединен с инвертирующим входом основного операционного усилителя, неинвертирующий вход соединен с его выходом, а выход - соединен с одним входом аналогового перемножителя сигналов, выход которо- го соединен с инвертирующим входом второго дополнительного усилителя, который через токозадающий резистор также соединен с дополнительным источником опорного напряжения, неинвертирующий вход второго дополнительного усилителя и второй вьшод датчика соединены с общим проводом.преобразователя, а второй вход аналогового перемножителя сигналов соединен с выходом второго дополнительного операционного усилителя и является выходом преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьтаение точности измерения. ПреобЕоп о разователь содержит операционньй усилитель 1 с резистором 2 в цепи отрицательной обработкой связи и источник 3 опорного напряжения. В устройство введены операционные усилители 5 и 7, аналоговьй перемножитель 6 сигналов и источник 9 опорного напряжения. Уменьшение влияния паразитных емкостей линии связи достигается тем, что БЗ-цепочка, образуемая сопротивлением резистивного датчика 4 и паразитной емкостью линии связи, шунтируется низким входным сопротивлением схемы преобразователя. Последнее приблизительно равно сопротивлению резистора 2 в цепи отрицательной обратной связи, благодаря чему уменьшается эквивалентное сопротивление этой цепочки и, следовательно, постоянная времени ti . 1 ил. (Л со to ND