Высокоомный имитатор электрического сопротивления Советский патент 1989 года по МПК H03H11/40 

СП

о

4: Ч

Ф

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исползовано в качестве кодоуправляемой меры электрического сопротивления, ис- пользуемой для проверки средств измерения сопротивления.

Цель изобретения - повьшение точности имитации сопротивления, увеличение допустимого значения измери- тельного напряжения.

На чертеже представлена электрическая структурная схема высокоомно- го имитатора,

Высокоомный имитатор электричес- кого сопротивления содержит высоковольтный делитель 1 напряжения, операционный усилитель 2 с парафазными выходами, управляемый резисторный де лиТель 3 напряжения, управляемый мул тирезистор 4 с электромагнитным экраном 5, первый 6, второй 7 и третий 8 внешние выводы.

Высокоомный имитатор электрического сопротивления работает следую- щнм образом.

Имитатор подключают к из.мерителю (не показан) посредством первого 6, второго 7 и третьего 8 внешних выводов так, чтобы измерительное на- пряжение было приложено между первым 6 и третьим 8 внешними выводами, а второй внешний вывод 7 соединяют с тем входом измерителя, потенциал которого поддерживается равным потен- циалу общей точки приложенного напряжения. При этом воспроизводимое вы- сокромным имитатором сопротивление получают между первым 6 и вторым 7 внешними вьЕВодами. Поскольку потенци алы третьего В и второго 7 внешних выводов равны, то можно записать

2. 1и

Uo

17

(1)

Где Кд воспроизводимое имитатором

сопротивление;

Ug - напряжение, приложенное к имитатору со стороны измерительной схемы; 1„ - ток, -который протекает через имитируемое сопротивление на один из входов измерителя (на токовый вход). Напряжение, приложенное к высоко- вольтному делителю 1 напряжения, масштабируется. При коэффициенте деления, равном М, получаем напряжение на выходе высоковольтного делителя 1 напряжения, определяемое из выражения

и, Uo/М,

(2)

где и,,) - напряжение на входе и выходе соответственно высоковольтного делителя 1 напряжения .

Напряжение приложено между первыми входом и выходом операционного усилителя 2. Вследствие большого коэффициента усиления операционного усилителя 2 напряжен 1я между его входами должны выравняться. При этом во второй выходной цепи операционного усилителя 2 устанавливается ток, обеспечивающий равенство напряжений между входами операционного усилителя 2, что соответствует равенству напряжений на выходах высоковольтного делителя 1 напряжения и управляемого резисторного делителя 3 напряжения .

Если коэффициент деления управляемого резисторного делителя 3 напряжения равен р, то напряжение U на втором выходе операционного усилителя 2 можно определить из выражения

и - Ui Uo , ич .. ,,«.

(3)

.,

Если потенциалы третьегсГ В и второго 7 внешних выводов равны, что обеспечивается измерителем, то значение тока 1,, протекающего через управляемый мультирезистор 4 и определяющего ток через воспроизводимое- имитатором сопротивление, можно определить по формуле

т и° « KMR

(4)

где R. , - значение сопротивления управляемого мультирезисто- ра 4.

В соответствии с (1), (4) воспроизводимое трехзажимным. высокоомным имитатором сопротивление R равно

К„ рМК„(5)

При этом RJ, полностью определяется параметрами узлов имитатора и не зависит от величины входного воздействия,

Учитьгаая, что ,Х,...,Х„, выражение (5) можно записать следующим образом:

RI,CO,X,,..., , (6) где ,...,9, ,...,9 в зависямости от набранного кода на входе равления декадами шкалы управляемого резисторного делителя напряжения.

Из выражения (6) следует, что посредством трехзажимного высокоомно- го .имитатора при заданных М и R можно получить значения сопротивлений от 0,l M R|q до MR с дискретностью, определяемой дискретностью шкалы управляемого резисторного делителя 3 напряжения.

Соединение внешнего экрана операционного усилителя 2 с общей шиной имитатора защищает операционный усилитель 2 от токов утечки и повышает точность работы имитатора, особенно при воспроизведении больших сопротивлений. Вследствие того, что операционный усилитель 2 работает с нулевыми синфазными сигналами, точность работы имитатора повьш1ается.

Наличие электромагнитного экрана 5 в зшравляемом мультирезисторе 4 устраняет протекание паразитных токов по цепи управляемого мультирезис тора.4.

Формула изобретения

Высокоомный имитатор электрического сопротивления, содержащий операционный усилитель с парафазными-выходами и электромагнитным экраном.

0

5

0

5

0

5

подключенным к общей шине, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности имитации сопротивления и увеличения допустимого значения измерительного напряжения, в него введены высоковольтный делитель напряжения, управляемый резне-, тивный делитель напряжения и управляемый мультирезистор с электромаг-; нитным экраном, при этом первый выход операционного усилителя с пара- фазными выходами, общий вывод входа и вьгхода управляемого резисторного делителя напряжения подключены к общей щине, сигнальный вход высоковольтного делителя напряжения является первым внешним выводом высокоомного имитатора электрического сопротивления, к выходу высоковольтного делителя напряжения подключен первый вход операционного усилителя с парафазными выходами, второй вход которого подключен к сигнальному входу управляемого резисторного делителя напряжения и к первому выводу управляемого jfynb- тирезистора, второй вывод которого является вторым внешним выводом высокоомного имитатора электрического сопротивления, а экран соединен с общей шиной, которая является третьим внешним выводом высокоомного имитатора электрического сопротивления, входом управления декадами шкалы которого является управляющий вход управляемого резисторного делителя напряжения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве кодоуправляемой меры электрического сопротивления, используемой для проверки средств измерения сопротивления. Цель изобретения - повышение точности имитации. Имитатор содержит операционный усилитель 2 с парафазными выходами и внешние выводы 6,7,8. Для достижения цели в имитатор введены высоковольтный делитель напряжения 1, управляемый резисторный делитель напряжения 3 и управляемый мультирезистор 4 с электромагнитным экраном 5. Вследствие того что усилитель 2 работает с нулевыми синфазными сигналами, точность работы имитатора повышается. Наличие экрана 5 в мультирезисторе 4 устраняет протекание паразитных токов по цепи мультирезистора. 1 ил.