Мостовое измерительное устройство Советский патент 1977 года по МПК G01R17/10 

(54) МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно мостовое устройство, снабжеиное электронным измерителем отношений напряжений, состоящим из двух усилитель- ных трактов для сигналов делимого и делителя и двух регулируемых элементов 1.

Недостаток такого мостового устройства заключается в наличии регулируемых эле- меитов в двух каналах измерителя отношений напряжений, равенство передаточных характеристик которых не может быть обеспечено принципиально.

Наиболее близким по технической cyuiиости к предпожеиному изобретению явл5 ется измерительное мостовое устройство, состоящее из рабочего и сравнительнот о мостов которые загштаны от двух обмоток трансформатора напряжения, первичная обмотка ко- торого подключена к источнику питания; ресхорца, подключенного к диагонали срав нительного моста, усилител.я мощности, подключенного к диагэнапи рабочего моста, который управляет движком ресхо)ая 2.

Недостатком такого мостового измерительного устройства являетсянеобходимость применения сложных электромехани- ческих компенсаторов, которые имеют большие габариты, вес и низкую надежность.

11ель изобретения - уменьшение аддити ных и мультипликативных погрешностей измерения без применения электромеханических измерителей отношений.

Для этого в мостовом измерительном устройстве, содерл ашем рабошй и сравнительные мосты питаюшиеся от двух обмоток трансфорк атора напряжения, первк Яйм .обмотка которого подключена к источник пй тания и усилитель, включенш51Й в i ;ji bpnтельную диагональ рабочего моста, в изме- рнтельную диагональ сравнительного моста иодк,1ючеи дополннтельгплй операционный усилитель и регулируемый элемент на пол&Бом rpatisiicrope, при BTIIM вход с}мвни тельното моста соединен с обмоткой трансформати))а априжения через введенные зы- rifjHMiiтечь с ijuf 11,г|1-:,, а его выход соединен с пнр,е)тпрую1ци1ч вхг.дом упомянутого опера- циониото усили1еля, выход которого соеди- нен go входом раг-улируеьдого , выход регулируемого элемента соединен с Бведенш Ь1 источгщком тока и неиивертирую щим входом указанного операционного усилителя через резисгивный делитель, npJp-KiW зтот же вход операшюнчого усил1- геля соедт ек введенный конден сатор с обшей uunroH, с которой соединен н регулируеА1ый элемент, тшертирующий ;вход дру1Ч)го операционного усилителя соединен с выходом регулируемого элемента через дополнительно введенный конденсатор а выход этого операционного усилителя соединен через введенный резистор обрат. ной связи с инвер-йнруюшим ЕЙСОДОМ. На чертеже изображена схема мостового йзмернтельного устройства, Измернтельноа устройство содержит сра нитеяьный мост 1 и эабочяй мост 2, каждый пз которых Еыиопиен на четыгюх тер- мосопротивлешшк, iiepjibiit операхшониый усишиель 3, HfiBepTirpyiOiiiHH вход которого соединен с вьзходом сраБН15тельного моста, выход усилителя 3 соединеа с затвором полевого транзистора 4, исток которого соединен с общей шиной, а сток подключен к источнику 5 постоянного тока и неинвертирующегиу входу первогю операщюнного усилителя через резнстивагй делитель 6, 7, причем ноинвергярующйй вход соединен Через конденсатор 8 с обшей шиной. Выход моста 2 соединен с неинвертируюишм входом второго операщюнного усилителя 9, которо1ч соединен с инвертирующим входом через резистор обратной связи 10,этот же вход соединен со стоком поле вого транзистора через конденсатор 11. Вход моста 2 соедкнен с трансформатором питания 12 J вход сравтигтельного моста 1 соединен с трансформатором 12 через филь 13 и выпрямитель 14, Мостовое измерительное устройство ра- Зотает следую ци.1 образом. Сравнительный лост 1 запитая постоянным током, а мост 2 запитан переменным током от общего исгочнида питания 12. Сигнал разбаланса переменного тока моста 2 усиливается операшюнным усилителем 9. Коэфф п-иент усиления уси штепя 9 определяется соотношением плеч дeJraтeля напряжения отрицательной обратной связи, состоящей из реаистора 10 и сопротивления цепи сток-ис7ок тра-нзистора 4. При определенных условиях может быть получе на зависимость коэффициента .усиления уск лителя 9 от изменения сопротивления цепи сток-исток, близкая к линейной. гнал разбаланса постоянного тока сравнительного моста 1 усиливается one рационным усилителем 3 и транзистором 4 С коэф(|шциентом усиления К, который определяется резистивным делителем 6,7 - K-tv я; R6/R7. СопротиБпание цепи сток-исток При питании стока транзисто ра 4 от истс5чника 5 сопротивление линей Ц gjKOTO но зависит от напряжения на стоке рое в свою очередь линейно зависит от сигнала разбаланся сравнительного моста При увеличении сигнала разбаланса сравнительного моста увеличивается сопротивление цепи сток-исток транзистора 4 и, еле- довательно, уменьшается коэффициент усиления усилителя 9.Таким образом, выходной сигнал усилителя 9 пропорционален отношению сигнала рабочего и сравнительного мостов, что позволяет снизить аддитивные и мультшишкативные погрешности измерения. Предложенное техническое решение можно использовать в качестве первичных датчиков 1 рм-окондуктометрических газоанаяи заторов с малыми аддитивными и мультипликативными погрешностями измерений, KOIW да от них требуются малые габариты и вес , а также высокая надежность . Формула изобретения 1. Мостовое изм ерительное устройство, содержащее рабощп и сравнительный мооты, пи7-аю1ииеся от двух обмоток трансформатора напряжения, первичная обмотка которого пошшючена к источнику питания, усилитель, включенный в измерительную диагональ рабочего моста, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения аддитивных и мульт1шликативных погрешностей измерения, оно снабжено дополнительным операии энным .усилителем и ре- гулируемым элементом, при этом вход сравнительного моста соединен с обмоткой трансформатора напряжения через введенные выпрямитель с фильтром, а его выход соединен с инвертирующим входом упомянутого операционного усилителя, выход которого в свою очередь соединен со входом регулируемого элемента, выход регулируемого элемента соединен с введенным источником тока и неинвертирующим входом указанного onepauHOHHoix) усилителя через введенный резистивный делитель, причем этот же вход операционного усилителя соединен через введенный-конденсатор с общей шиной, с которой, соединен и регулируемый элемент, инвертирующий вход другого операиионного усилителя соединен с выходом регулируемого элемента через дополнительно введенный конденсатор, а выход этого операционного

усилителялоединен через введенный резистор обратной связи с инвертирующим входом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Гл/л