Устройство для параметрического преобразования Советский патент 1976 года по МПК G01R17/00 

Изобретение относится к электроизмери- гольной технике и может применяться в уст пойствах пля контроля и разбраковки резисторов. Опно из известных устройств для пара.етрическ.ого преобразования содержит мосгт-цуго измерительную цепь, усилитель с гран аорматором на выходе. Вход усилителя подсоединен к измерительной диагонали мостовой схемы, выход - к первичной обмотке траксформатора, вторичная обмотка которого через конденсатор, терморезистор иреаис гор подключена к диагонали питания мостовой цепи. Недостатком устройства является плохая линейность. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения сопротивления электродов, которое содержит неуравновешенный четьфе плечий измерительный резистивный мост, резисгивный датчик, включенный в одно из плеч моста,и узел управляемого источника питания, выход которого соединен с диагональю питания моста, а вход - с выходом блока управления, входящего в узел управляемого источника питания. Недостатком этого устройства является зависимость функции преобразования и чувствительности от величины сопротивления датчика и сопротивления в иепи обратной связи усилителя, что приводит к нелинейной характеристике функции преобразования во всем диапазоне измеряемого параметра. Целью изобретения является обеспечение линейности и постоянной чувствительности преобразования независимо от величины параметра. Это достигается тем, что в устройство для параметрического преобразования, содержащее неуравновешенный четырехплечий измерительный резистивньй мост, резистив- ный датчик, включенный в одно из плеч моста, и узел управляемого источника питания, выход которого соединен с диагональю питания моста, а вход - с выходом блока управления входящего в узел управляемого источника питания, введены источни ник эталонного напряжения и блок сравнения. Первый вход блока сравнения подсое- дниен к измерительному резистквному Mociy второй - к выходу источнлка эталонного кашрлжения, а выход соединен с входом блока управленчя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого параметрическоло преобразователя. Преобразователь содержит неуравновеигпиный четырехплечий измерительный рези тивньй мост 1, резистивкый дйтчик 2, узел 3 управляемого источника, управляемый источник питания 4, источник этало-тного напряжения 5, блок сравнения 6, и блок управления 7, Устройство работает следующим образом. Выходным сигналом устройства является напряжение ( LJ g ) в измерительной диагонали моста 1. Исходное состоязше с мы таково что при равенстве сопротивления датчика 2 и эталонного резистора мос та 1, напряжение источника эталонного на гфяжения 5 ( ,) равно напряжению на эталонном резисторе (/этр)- В этом случае напряжение на выходе блока сравнения 6 и блока управления 7 равно нулю, а напряжение питания моста, т.е. выходное надряжекие управляемого источника питания ;:авно исходному, номинальному значению При изменении сопротивления датчика изменяется напряжение на эталонном резисторе моста 1, что приводит к появлени напряжения на выходе блока сравнения 6, так как нарушается равенство напряжений U-,i-,-ipH U-j,. Интегрирование этого напряжения блоком управления 7 приводит к по явлению управляющего напряжения на входе источника питания и к соответствующему изменению напряжения питания моста i- Изменение напрялсения питания моста происходит дЬ тех пор, пока не восстановится равенство -эт.р -эт-В этот мом напряжение в измерительной диагонали мос та, представляющее собой выходное напряж ние преобразователя, принимает строго оп ределенное значение Ьыу. Независимо от величины изменения сопр тиБления датчггка напряжение на эталонном резисторе поддерж авается постоянньм за счот изменения напряжения питания моста м- «этр-. 1) гд:5 и,, -напряжение питания моста при разбалансе. f - исходное сопротивление датчика при равновесии моста ( R лД - абсолютное изменение сопротивлен.1оя датчика, „- ток через эталоиньй резистор. Учз тьюая что ЭТ.р R+R выражение (1) приведем к следующему виду; () (2) в соответствии с теорией неуравновешенных мостов выходное напряжение в измерительной диагонали U связано с относительным изменением сопротивления датчика (6R ) следующим соотношением; и Q,5U Выхм i+si Подставляя значение U из (2), получаем функцию преобразования устройства; ..) которая является линейной и неэависи)ой от величины сопротивления датчика и его относительного изменения. Чувствительность устройства ,25 UQ является постоянной и независимой от величины сопрoTi-шления датчика. Использование данного устройства с отмеченными выше характеристиками особенно эффективно при построении процентных омметров, так как позволяет включать операцию уравновешиБания и внесколько раз расширить диапазон измерения. Формула и 3 о б р е т е ч г л Устройство д.ля параметрического преобразования, содержащее ие равнове че гнг-п : четырехплечий измерительный резистквньш мост, резистивный датчик, включенньш Е одно из плеч упомянутого моста, j-: узел управляемого источника питания, выход кс торого соединен с диагональю питания моста, а вход - с выходом блока -правления, входящего в узел управляемого источшгка питания, отличающееся те, что, с целью обеспечения линейности и постоянной ЧJвcтвитe.льнocти преобразования независимо от величины параметра и его относительного изменения, в канстр кцию введены источник эталонного напряже 1ия и блок сравнения, причем первьш вход блЭка сравнения подсоединен к измерительно реЗИСТИВНОМу мосту, второй - к выходу I5C- точника эталонного напряжеьшя, а выхоп соединен с входом блока управления. Источники информации, принятые во ЕНИмание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство 394634 М.Кл, 0,01 г 9/04 от 9.07,69 г. 2.Статья Повышение .линейности рс- зистивного моста посредством обратной связи, Электроника ч 22, 1972 г., стр. 65.