Устройство допускового контроля постоянного напряжения Советский патент 1980 года по МПК G01R19/16 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бьпь использовано в контрольно-измерительных приборах, устройствах с допусковнм контролем, аналого-цифровых преобразователях и формирователях импульсных сигналов. Известны устройства допускового контроля постоянного напряжения, содержащие операционные усилители, источники опорного напряжения, резисторы и диоды 1. Это устройство сложно, так как содержит два операционных усилителя с элементами согласования на выходах. Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство допускового контроля постоянного напряжения, содержащее источник опорного напряжения, операционные усшгатепи, инвертирующий вход одного из кото рь1х через делитель напряжения на резисторах соединен с источником опорного напряжения, а неинвертирующий вход через резистор - с входом устройства, и дополнительный резисторС2К Недостатки такого устройства состоят в сложнос1ги и низкой надежности. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что ycTpofictBo допускового контроля постоянного напряжения, содержащее источник опорного напряжения, операционный;усилитель., инвертирующий вход которого через делитель нагфяжекия на резисторах соединен с источником опорного напряжения, а неинвертирующий вход через резистор - с входом устройства, снабжено стабилитроном и диодом, при зтом инвертирующий вход операционного усилителя соединен последовательно оединенные диод и дополнительный резистор с входом устройства, неинвертирующий вход через стабилитрон соединен с минусом источника опорного напряжения, а выход операционного усилителя соединен с выходом устройства. На чертеже изображена принципиальная схема устройства. Вход 1 устройства соединен через резистор 2 с неинвертирующим входом операционного усилителя 3 и через последовательно включенные резистор 4 и диод 5 с инвертирующим входом

усилителя 3: Плюс источника опорного напряжения 6 через резистор 7 соединен с инвертирующим входом усилителя 3 и через резистор 8 соединен с минусом источника 6 и анодом стабилитрона 9, катод которого подключен к неинвертирующему входу усилителя 3. Резисторы 7 и 8 образуют делитель напряжения. Устройство формирует выходной сигнал, когда входное контролируемое напряжение Ugj

находится внутри поля допуска DI- Uj. Щ инвертирующем входе усилителя 3 с помощью делителя напряжения на резисторах 7 и 8 установлено положительное опорное напряжение УОП равное нижнему пределу поля допуска UiПри увеличении Ugx пропорционально увеличивается напряжение на неинвертнрующем входе усилтеля 3 до напряжения стабилизации UCT стабилитрона 9 и не изменяется при дальнейшем увеличении UBX- Напряжение на шшертирующем входе усилителя при yвeличe ши UBX не изменяется до момента, когда ид, где ид, - прямое напряжения на диоде 5, после чего диод 5 открывается и дальнейшее увеличение напряжения на инвертирующем входе идёт по линейному закону.

Характеристика устройства (UBX) имеет две характертахё точки, которые соответствуют ниишему Uj и верхнему Uj пределам поля допуска. Между этими точками напряжение на неинвертирующем входе усилителя 3 больше нагфяжения на инвертирующем входе, поэтому на выходе усилителя имеется поло тельное напряжение. Если Ugx i или UBX г напряжение .на неинвертирующем входе усилителя меньше напряжения на инвертирующем входе, поэтому на выходе усилителя имеется отрицательное напряжение.

Момент открытия стабилитрона 9 для более устойчивой работы выбираемся по середине поля допуска и определяется сопротивлением резистора 2, а величина верхнего предела поля допуска определяется со против ле1шем резистора 4.

Таким образом, на выходе устройства появляется сигнал положительной полярнодти только в том случае, если Ui UBX U, т.е. UBX лежит в заданном поле допуска.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства выражается в уменьшении стоимости радиоэлементов, входящих в его состав,, в сравнении с прототипом.

Формула изобретения

Устройство допускового контроля постоянног напряжения, содержащее источник опорного напряже1П1я, операционный усилитель, инвертирующий вход которого-через делитель напряжения на резисторах соединен с; источником опорного напряжения, а неинвертируюший вход через ре-зистор - с входом устройства, и дополнительный резистор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надеяшости устройства, оно снабжено стабилитроном и диодом, при этом инвертирующий вход, операционного усилителя соединен через последовательно соединенные диод и дополнительный резистор с входом устройства, неинвертирующий вход через стабилитрон - с минусом источника опорного напряжения, а вь1ход операционного усилителя соединен с выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Опубликованная заявка ФРГ № 2455656, кл G 01 R 19/16, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР N 441519, кл. G 01 R 17/02, 20.11.72.

™-4..