Имитатор электрического сопротив-лЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к электроизмерениям и может использоваться для имитации аналоговых входных сигн лов измерительных преобразователей, работающих с термометрами сопротивления. Известен имитатор электрического сопротивления, содержащий последовательно соединенные резисторы старшего и младшего разрядов и операционный усилитель с дополнительным коммутируемым резистором в цепи его отрицательной обратной связи 1 . Однако данный имитатор имеет низкую разрешающую способность и точность. Цель изобретения - повышение точности и разрешающей способности. Указанная цель достигается тем, что в имитаторе электрического сопро тивления, содержащем последовательно соединенные резисторы старшего и младшего разрядов и операционный усилитель с дополнительным коммутируемым резистором в цепи его отрицательной обратной связи, резистор ста шего разряда выполнен коммутируемым резистор младшего разряда - некоммутируемым, к точке их соединения подключен выход операционного усили теля, а между другим выводом резистора младшего разряда и неинверти- , рующим входом операционного усилителя включен регулируемый источник стабильного напряжения. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Имитатор электрического сопротивления содержит резисторы 1 и 2 младшего и старшего разрядов, операционный усилитель 3, дополнительный коммутируемый реэистор 4, регулируемый источник 5 с.табильного напряжения, зажимы 6 и 7. Имитатор работает следующим образом. При протекании тока I внешнего источника, например, от зажима б к зажиму 7 имитатора на резисторах 1 и 2 ютадшего и старшего разрядов создаются падения напряжения. Сопротивление резистора 2 всегда может быть выбрано таким, чтобы обеспечить требуемые значения точности с учетом значений параметров термометров сопротивления и коммутирующих элементов (на чертеже не показаны). Кроме тока внешнего источника через резистор 1 протекает также ток выходной цепи операционного усилителя 3, создающий дополнительное падение напряжения на резисторе 1. Алгебраическая сумма падений напря жения на резисторе 1 равна напряже|нию и.Напряжение } приложено между зажимом 7 и выходом операционного усилителя 3 к цепи, содержащей включенные последовательно коммутируемый резистор 4, инвертирую1ций вход операционного усилителя 3, входное сопротивление операционного усилит ля 3, неинвертирующий вход операционного усилителя 3, источник 5 ста бильного напряжения U. Под воздейст вием указанного напряжения во входно цепи операционного усилителя 3 проте кает входной ток , a - создающий на сопротивлении R опера ционного усилителя 3 входное напряже ние ex BX Зависимость напряжения Ug от парамет ров операционного усилителя 3 имеет вид -2 где К - коэффициент усиления операционного усилителя 3. После несложных преобразований приведенных зависимостей с учетом К- 00 полу чаем i KR Отсюда следует, что напряжение U. на резисторе 1 не зависит от тока в eшнeгo источника и полностью определяется параметрг1ми элементов 3-5. Изменение сопротивления коммутируемо го резистора 4 и напряжения U источника 5 происходит за счет соответствуквдей коммутации в цепях коммутируемого резистора 4 и источника 5. Влияние на точность остаточных параметров коммутирующих элементов в цепях коммутируемого резистора 4 и источника 5 ослаблено тем, что ток Igjjjпротекающий через эти элементы, несколько порядков меньше тока внешнего источника. Указанное обстоятельство обеспечивает повышение точности и разрешающей способности при установке напряжения 0 на резисторе 1 младшего разряда. Формула изобретения Имитатор электрического сопротивления , содержащий последовательно соединенные резисторы старшего и младшего разрядов и операционный усилитель с дополнительным коммутируемым резистором в цепи его отрицательной обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, резистор старшего разряда выполнен коммутируемым, резистор младшего разряда - некоммутируемым, к точке их соединения подклю,чен выход операционного усилителя, а между другим выводом резистора младшего разряда и неинвертирующим входом операционного усилителя включен регулируемый источник стабильного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 353212, кл. G 01 R 27/00, 1972 (прототип).