Измерительный усилитель постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и касается повышения класса точности измерительных усилителей при большом динамическом диапа зоне измеряемого напряжения. Известны измерительные преобразова тели (ИП) постоянного тока с автоматическим выбором поддиапазона измерения, содержгидие измерительный усилитель (ИУ) с пределом измерения ± U цо и приведенной погрешностью измеренияi8% устройство : автоматического выбора поддиапазона (УАВП), блоки управления и питания 1 . Однако известное устройство имеет недостаточное быстродействие. Известны также ИП с автоматическим перек почением пределов измерения и определением полярности измеряемого напряжения, в которых установка нужного предела измерения осуществляется с памспъю устройства автоматического выбора предела (УАВП) путем переключения резисторов либо во входном делителе измеряемого напряжения, либо в цепи отрицательной обратной связи измерительного усилителя 2 . Недостатком указанных ИП является также низкое быстродействие. Цель изобретения - упрощение уст.ройства и повьанение его быстродействия. Достигается это тем, что в предлагаемом измерительном усилителе постоянного тока, содержащем усилитель, выполненный в виде соединения предварительного и оконечного каскадов, и блок автоматического выбора поддиапазона измерения, блок автоматического выбора поддиапазона измерения выполнен в виде соединения генератора ступенчатого напряжения и многозначного элемента, включенного между выходом предварительного и инвертирующим входом оконечного каскадов усилителя. На чертеже приведена блок-схема измерительного усилителя с автоматическим выборе пбддиапазона измерения. Измерительный усилитель с автоматическим выбором поддиапазона измерения содержит собственно усилитель, состоящий из двух .каскадов - предварительного 1 и оконечного 2, универсальный многозначный элемент 3 и источник 4 базисных напряжений. Выход {1редва 1тельного каскада 1 усилителя -соединен с неинвертирующим входом оконечного каскада 2 усилителя и входом универсального многозначного элемента 3, выход которого подключен к

инвертирукияему входу оконечного каскада 2 усилителя, а настроечные входы полсоединены к источнику 4 базисных напряжений.

Измерительный усилитель работает следующим образом.

Подлежащий измерению сигнал IT,, подают на вход предварительного каскада 1 усилителя, коэффициент передачи

которого К|.. Усиленное напряжение поступает-одновременно на неинвертирующий вход оконечного каскада 2 усилителя и вход универсального элемента 3, который в зависимости от величины 1Гх вьадает компенсирующий сигнал Ug на инвертирующий вход оконечного каскада 2 усилителя в соответствии с таблицей.

-2 1„о-и,-У„о

-3UHo Tl,-2U

но -«иио 1г {п-1)гг„о -in-oiiHoKi («-) Таблица . может быть описана многозначной функцией одной переменной (задает ее), а универсальный многозначный элемент 3 может быть настроен на реализацию произвольной многозначной функции, в том числе и требуемой. Источник 4 базисных напряжений, представляющий собой в данном случае генератор ступенчатого напряжения, осуществляет эту настройку многоэначного элемента 3, одновременно определяя ко личество и расположение его состояний которые соответствуют поддиапазонам. Поскольку многозначномуэлементу присущи два признака устойчивого состояния: статический и динамический, то информация о номере выбранного под диапазона М может быть В:Ыдана либо в амплитудно-потенциальном коде; либо в одном из видов динакдаческих кодов (например, фазо-импульснрм в случае использования фазового время-импульсного многозначного элемента). Таким образом, в установившемся д ежиме на основании значения и числа N на известном значении величина измеряемого напряжения определяется по формуле If где Kj, Kg -.коэффициенты передачи предварительного и оконечного каскадов усилителя соответственно

гг,„ и х2гг„

2

,-3UHo

э (и-1уано) i -i «jVHo (н-0 К - номер поддиапазона в соответствии с таблицей. Формула изобретения . Измерительный усилитель постоянного тока г содержащий усилитель, выполненный в виде соединения предварительного и оконечного каскадов, и блок автоматического выбора поддиапазона измерения, отличающийс я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия блок автоматического выбора поддиапазона измерения выполнен в виде соеди- нения генератора ступенчатого напряжения и многоэначного элемента/ включенного между выходом предварительного и инвертирукицим входом оконечного каскадов усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Блажвевич Б.И. и др. Аналогокодовый измерительный преобразователь. В сб. Конференция поавтоматизации научных исследований на основе применения ЭВМ . Новосибирск, 1972, с. 84 90. 2.CraHwoniH W.VoBi-Ohm Анаео же|/U K mil aulomatisclrer Bewichewahe 3Htet ttCit ePeclrott Rmicb au. 1966, 20, 8, pp. 450-452.

VfUM