Многопредельный измерительный преобразователь напряжения и тока Советский патент 1980 года по МПК G01R17/00 

Изобретение относится к много- предельным измерительным преобразователям напряжения и тока и может быть использовано в контрольноизмерительных приборах, в частности в цифровых измерительных приборах. Известен многопредельный измерительный преобразователь напряжения тока, содержащий усилитель, выход которого соединен с первым набором прецизионных резисторов/ включеннь между клеммами выхода многопредельного измерительного преобразователя и соединенньом с переключателем диапазона напряжения, кроме того, имее ся второй набор прецизионных резисторов , который соединен с переключа телем диапазонов тока ij . Недостатками преобразователя являются наличие погрешности преобразования напряжения за счет падени напряжения на контактах переключателя, включенных последовательно с выходом усилителя, и большое падени напряжения в режиме преобразования тока из-за падения напряжения на пр водах, соединяющих входы многопредельного измерительного преобразйва теля напряжения и тока с входами усилителя. Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в многопредельном измерительном преобразователе напряжения и тока, содержащем первый усилитель, выход которого соединен с первым набором прецизионных резисторов, включенным между выходными клеммами многопредельного измерительного преобразователя и соединенным с входами первого переключателя диапазонов напряжения, соединенного с инвертирующим входом первого усилителя, второй набор прецизионных резисторов, соединеннь) с входами второго переключателя диапазонов тока, соединенного с неинвертирующим входом первого усилителя, введеиы третий переключатель, второй усилитель, неинвертируювдий вход и обздий выход питания которого соединены порознь с первой входной клеммой, инвертирующий вход второго усилиггеля соединен с первым выходом третьего переключателя, вторюй выход которого соединен с выходом второго /силителя, третий выход третьего

переключателя соединен со второй входной клеммой, четвертый выход третьего переключателя соединен с входом переключателя диапазонов тока На чертёже представлена структурная схема многопредельного измерительного преобразователя напряжения и тока.

Преобразователь содержит усилитель 1, соединенный с выходом усилителя 1 первый набор прецизионных резисторов 2, который включен между клеммами 3 и 4выхода многопредельного измерительного преобразователя и соединен с переключателем 5 диапазонов напряжения. Второй на бор- б прецизионных резисторов соединен с переключателем 7 диапазонов тока.Второй усилитель 8 своим неинвертирующим входом и общим выводом питания соединен с первой клеммой 9 входа многопредельного измерительног преобразователя. Инвертирующий вход второго усилителя 8 через переключатель 10 соединен с второй клеммой 11 входа многопредельного измерительного преобразователя и с выходом второго усилителя 8. Выход второго усилителя 8 соединен, кроме того, с наборами 2 и б прецизионных резисторов .

Неинвертиругощий вход первого усилтеля 1 соединен с переключателем 7 диапазонов тока и через переключател 10 - с второй клеммой 11 входа многопредельного измерительного преобразователя напряжения и тока. Инвертирующий вход первого усилителя 1 соединен с переключателем 5 диапазонов напряжения.

В режиме преобразования напряжения второй усилитель 8 с помощью переключателя 10 включается по схеме повторителя напряжения, тогда как первый усилитель 1, включенный по схма усилителя, коэффициент усиления которого задан с помощью первого набора 2 прецизионных резисторов и перключателя 5 диапазонов напряжения и с помощью переключателя 10, подключен к клеммам 9 и 11 входа многопредельного измерительнного преобразователя. При этом по контактам переключателя 5 диапазонов напряжения обеспечивается протекание минимального значения тока.

В режиме преобразования тока второй усилитель 8 с помощью переключателя 10 подключется к клеммам 9 и 11 входа многопредельного измерительного преобразователя таким образом, что посредством отрицательной обратной связи стремится установить на этих клеммах низкий уровень напряження. Ток, протекающий в цепи, в разрыв которой включены клеммы 9 и 11, замыкается через nepeKJno4aтель 7 диапазонов тока, второй набор

б прецизионных резисторов, выход и общий вывод второго усилителя 8.

На одном из резисторов второго набора 6 прецизионных резисторов создается падение напряжения, пропорциональное входному току. Это напряжение через переключатель 7 диапазонов тока поступает на вход первого усилителя 1, где преобразуется в выходное напряжение, поступающее на клеммы 3 и 4 выхода многопредельного измерительного преобразователя.

Непосредственное соединение входов второго усилителя 8 с клеммгили 9 и 11 входа в режиме преобразования тока обеспечивает минимальную разность напряжений на клеммах 9 и 11 входа независимо от величины преобразуемого тока,

Непосредственное соединение первого набора прецизионных резисторов

2с выходом усилителя 1 и

3и 4 выхода уменьшает погрешность преоб зазования за счет исключения падения напряжения на контактах перключателя 5 диапазонов напряжения.

Формула изобретения

Многопредельный измерительный преобразователь напряжения и тока, содержащий первый усилитель, выход которого соединен с первым набором прецизионных резисторов, включенным между выходными клеммами многопредельного измерительного преобразователя и соединенным с входами первог переключателя диапазонов напряжения соединенного с инвертирующим входом первого усилителя, второй набор прецизионных резисторов, соединенный с входами второго переключателя диапазонов тока, соединенного с неинвертирующим входом первого усилителя, отличающийся тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик, введены третий переключатель, второй усилитель неинвертирующий вход и общий - выход питания которого соединены порознь с первой входной клеммой, инвертирунвдий вход второго усилителя соединен с первым выходом третьего переключателя, второй выход которог соединен с выходом второго усилителя, трегГий выход третьего переключателя соединен со второй входной клеммой, четвертый выход третьего переключателя соединен с входом переключателя диапазонов тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Прянишников В.А. Интенгрирующие цифровые вольтметры постоянного тока, Л., Энергия, 1976, с. 158, рис. 4-13 (прототип).