Имитатор управляемой меры электрического сопротивления Советский патент 1988 года по МПК H03H11/40 G01R27/00 

о:

Изобретение относится к э тектроизмери- тельной технике и может быть использовано в качестве программируемой меры электрического сопротивления (МЭС) в системах автоматизированного контроля параметров контрольно-измерительной аппара- туры.

Целью изобретения является получение прямо пропорциональной зависимости воспроизводимого сопротивления от коэффициента передачи управляемого делителя на- пряжения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Имитатор управляемой меры э.тектричес- кого сопротивления содержит подключенную к входным клеммам 1 и 2 цепь, состоящую из первого операционного усилителя (ОУ) 3 с образцовым резистором 4 в цепи отрицательной обратной связи, управляемого делителя 5 напряжения и второго ОУ 6. При это.м первый ОУ 3 подключен инвертирующим входом к первой клемме 1 устройства, а неинвертирующим входом - к своей нулевой щине. Делитель 5 подключен сигнальным входом 7 к выходу ОУ 3, выходом 8 - к инвертирующему входу ОУ 6, а общим выводом 9 входа и выхода - к нулевой щине ОУ 3 и выходу ОУ 6. Неинвертирующий вход второго ОУ 6 и его нулевая щина подсоединены к второй клемме 2 устройства. Коэффициент передачи делителя 5 регулируется сигналом по каналу 10 управления.

Работа имитатора основана на преобразовании напряжения на образцовом резисторе 4 в пропорциональное ему с коэффициентом передачи управляемого делителя 5 выходное напряжение, воспроизводимое устройством .между клеммами 1 и 2.

Имитатор работает следующим образом.

При подключении имитатора клеммами 1 и 2 к источнику тока (не показан) подводимый к клемме 1 ток J на входе ОУ 3 ко.мпенсируется током от источника питания ОУ через образцовый резистор 4 цепи обратной связи (в соответствии с принципом работы ОУ, охваченного цепью отрицательной обратной связи). В результате на выходе ОУ 3 (и на связанном с ним сигнальном входе управляемого делителя 5) возникает напряжение, равное падению напряжения на резисторе 4:

и,, JRo,

где RO - сопротивление образцового резис- тора 4.

Тогда на выходе управляемого делителя 5 будет напряжение, определяемое его коэффициентом передачи I.A.

5

5

0

0

0

U5 nU3 nJRo.

Поскольку выходная цепь управляемого делителя 5 подключена в цепь отрицательной обратной связи второго ОУ 6, то между выходом ОУ 6 и его нулевой щиной возникнет напряжение, равное выходному напряжению управляемого делителя 5, в соответствии с принципом работы ОУ, охваченного цепью отрицательной обратной связи (ООС):

U6 Us nJRo.

Учитывая, что напряжение между входами первого ОУ 3 равно нулю (в соответствии с принципом работы ОУ, охваченного ООС), напряжение между связанными с этими входами клеммой 1 и выходом второго ОУ 6 также равно нулю. Тогда все напряжение между клеммами 1 и 2 равно только выходному напряжению ОУ 6, равному iJRo. Из этого следует, что воспроизводимое эквивалентное сопротивление имитатора (между клеммами 1 и 2) прямо пропорционально коэффициенту передачи делителя 5.

Возможность получения прямо пропорциональной зависимости воспроизводимого (имитируемого) сопротивления от коэффициента передачи управляемого делителя (датчика меры отноп1ения) pacпJиpяeт функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с имитаторами, характеризующимися более сложной функциональной зависи.мостью.

0

Q

5

5

Формула изобретения

Имитатор управляемой меры электрического сопротивления, содержащий первый операционный усилитель с образцовым резистором в цепи отрицательной обратной связи, подключенный инвертирующим входом к первой клемме имитатора, управляемый делитель напряжения, подключенный сигнальным входом к выходу первого операционного усилителя, а общим выводом -- к его нулевой щине, второй операционный усилитель, подключенный инвертирующим входом к выходу управляемого делителя напряжения, а нулевой щиной - к второй клемме имитатора, при этом в обоих операционных усилителях неинвертирующие входы подсоединены к их нулевым щинам, отличающийся тем, что, с целью получения прямо пропорциональной зависимости воспроизводимого сопротивления от коэффициента передачи управляемого делителя напряжения, выход второго операционного ycилитev я соединен с общим выводом управ ляемого делителя напряжения.

Изобретение позволяет получить прямо- пропорциональную зависимость воспроизводимого эквивалентного сопротивления от коэффициента передачи управляемого делителя напряжения за счет подключения выходной цепи управляемого делителя (УДН) в цепь отрицательной обратной связи (ООС) операционного усилителя, подключенного неинвертирующим входом и нулевой шиной к одной из входных клемм устройства, при этом сигнальный вход УДИ подключен к выходу другого операционного усилителя, охваченного ООС через образцовый резистор и подключенного инвертирующим входом к другой входной клемме, а неинверги- рующим входом и нулевой щиной - к общему выводу УДН. 1 ил.