Ваттметр Советский патент 1991 года по МПК G01R21/14 G01R21/00 

где Lf.. - температурный потенциал: 1 Э01

101

- обратный ток эмиттера транзисторов 20 и 13; R( - сопротивление речисгора 14 Для устранения оииЬок дрейфа, возникающего вследствие перегрева, используется температурная стабилизация, которая направлена на компенсацию температурных коэффициентов логарифмических усилителей и потенцирующего устройства. Для компенсации используются два текператур но зависимых источника опорного напряжения.

0

5

5

где

ь-5 еРгееп();

3 к i504

RF

(5)

в - Ч

кочффигиент усиления усилителя, выполненного на ОУ и резисто- P.IX 49 и 46; сопротивления резисторов 43 и 48; обратные, токи эмиттеров транзисторов 47 и 44.

При срабатывании 1-го компаратора его выходное напряжение через логический элемент ТОЖДЕСТВЕННОЕ ИЛИ заRZ.. Кз

903 1 Э04

мыкает i-и ключ На базу потенцирую- щего транзистора через делитель напряжения поступает напряжение Uj второго ИОН, которое с учетом коэффициента деления Ј делителя равно

U.

N.

(б

Выражение для коллекторного тока по тенцирующего транзистора можно записать

bog ехр(

))

О)

где I Qr - обратный ток эмиттера

транзистора 21; Ur3 - напряжение база - эмиттер

транзистора 21, равное Uj, - U« - U6 U4 - U5. (8) Сделав подстановку (3) в выражение (7), получим

XV 05

lyUxRjljol I,

1эогк иоп

(fM.(9 К3 1зог

L90

При выполнении равенства 1эоЗ o4- Цо обеспечивается низкое значение погрешности измерения в широком диапазоне температур, а выражение (9) принимает вид

УЈГ. R« 1% V J1

(Ю)

Изготовлечие транзисторов на одной подложке позволяет получать практически одинаковую их температуру и равенство их обратных токов в широком диапазоне температур

Из выражения (10) следует, что для изменения предела измерений необходимо переключить коэффициент деления Ј делителя напряжения в блоке 8 Предел измерения выбирается блоком 9, который состоит из компараторов 31-33 напряжения, сравнивающих напряжение блока 3 суммирования с п ,роговыми напряжениями делителя напряжения, собранного на резисторах 38-40, который питается от первого источника опорного напряжения на ОУ 41 блока 10. Выходное напряжение

и -c en f---;

,оч

Е

где Е0„- напряжение источника 42.

Напряжение U j зависит от темпера- туры аналогично напряжениям U и U, поэтому выбор пределов измерения от температуры не зависит. С компарато0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ров напряжения выходные логические сигналы поступают на входы элементов 34-37, на выходе которых формируются сигналы, соответствующие измеряемому диапазону. Эти сигналы поступают в блок 8 переключения пределов измерения, где замыкают один из ключей 24- 27, через который напряжение с делителя опорного напряжения, выполненного на резисторах 28-30, поступает на вход блока 4 потенцирования. Делитель опорного напряжени . питается с входа блока 11, выходное напряжение которого зависит от температуры. Это позволяет исключить влияние температуры на погрешность измерения электронного ваттметра

Ваттметр может быть использован в цифровых и аналоговых приборах с автоматическим выбором пределов измерения мощности.

Формула изобретения

1.Ваттметр, содержащий, логарифмический усилитель тока и логарифмический усилитель напряжения, входы которых являются входами устройства, а выходы соединены с первым и вторым входами сумматора, подключенного выходом к первому входу блока потенцирования и первому входу блока выбора пределов измерения, второй вход которого соединен с выходом первого блока опорного напряжения, выходы блока выбора пределов измерения соединены с управляющими входами блока переключения пределов измерения,подключенного выходом к второму входу блока потенцирования, выход которого соединен с входом вольтметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет компенсации влияния изменения температуры окружающей среды, в него введен второй блок опорного напряжения, соединенный первым входом с выходом

. перв ого блока опорного напряжения, а вторым - с вторим выходом первого блока опорного напряжения, выход второго блока опорного напряжения соединен с входом блока переключения ппеделов измерения.

2.Ваттметр по п.1, о т л и чающийся тем, что второй . блок опорного напряжения содержит операционный усилитель, неинверти рующий вход которого соединён

у162Ы72l(1

объединенными ба:юй и коллекторомшиной, неинлертирукчцнй вход оперл-

транзистора, эмиттер которого явля-циоииого усилителя через ч ре гни ре

ется первым входом второго блоказистор подключен к второму входу

опорного напряжения, инвертирующийвторого блока опорного напряжения,

вход операционного усилителя соеди -выход которого является выходом one-

пен с объединенными выводами первогорационного усилителя, объединенного

и второго резисторов, второй выводс вторым выводом второго резистора. первого резистора соединен с общей

Изобретение относится к ичмерительной технике и может быть использовано в цифровых и аналоговых приборах с автоматическим выбором пределов измерения мощности. Пень 2, изобретения - повышение точности измерения ваттметра достигается путем введения второго блек;; 1 1 onopnoio напряжения, выходное напряжение которого формируется таким образом, чтобы скомпенсировать температурную зависимость выходного напряжения блока 4 потенцировании. Для достижения цели необходимо чтобы транзисторы 13, 20, 21, 4 ч, 47 имели одинаковые параметры и чтобы между ними было минимальное тепловое сопротивление. Ваттметр также содержит логарифмические усилители 1 и 2 тока и напряжения, сумматор 3, вольтметр 5, входные клеммы 6, 7, блок 8 переключения пределов измерения, блок 9 выбора пределов измерения. I з.п. ф-пь, 1 ил. (Л