Многоканальный преобразовательизМЕНЕНия СОпРОТиВлЕНия ВэлЕКТРичЕСКий СигНАл Советский патент 1981 года по МПК G01R27/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования неэлектрических величин в электрический сигна в частности, для измерения изменений сопротивления датчиков резистивнрго типа. Известен многоканальный преобразователь, содержащий коммутаторы, резистивные датчики, источник бипо лярного питания Ц. Недостатком преобразователя является большая погрешность преобраз вания, обусловленная нестабильность элементов. Известен также многоканальный пр образователь , содержащий несколько каналов из последовательно соединен -ных резистивных датчиков, источник питания датчиков, операционный усилитель, коммутаторы 121. Недостатком преобразователя является недостаточная точность и узкие функциональные возможности, так как.нельзя работать с высокоомными датчиками и использовать в разных каналах одновременно датчики с разаымк значениями сопротивлений. Цель изобретения - повьвиение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный преобразователь изменения сопротивления в электрический сигнал, содеря{ащий в каждом из N каналов пару последовательно соединенных резистивных датчиков, источник питания датчиков, операционный усилитель, три коммутатора каналов, через первый из которых точки соединения резистивных датчиков между собой подключены к неинвертирунлдему входу операционного усилителя, вторые выводы одного--из датчиков каждого канала подключены с помощью второго коммутатора каналов к входному резистору, соединенному с инвертирукнцим входом операционного усилителя, и с помощью третьего коммутатора - к выходу источника питания резистивных датчиков, введены второй операционный усилитель и четвертый и пятый коммутаторы каналов , при этом точки соединения резистивных датчиков между собой через первый коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, вторые выводы одного из датчиков каждого канала через второй коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя и ереэ третий коммутатор каналов к выходу второго операционного усили -еля, а вторые вйходы другого датчика каждого канала через четвертый коммутатор каналов подключены к выходу -первого операционного усилителя и через пятый коммутатор каналов - к выходной клемме преобразователя/неинвертирующий вход первого операционного усилителя соединен с выходом источника питания датчиков, а неинвертирующий вход второго операционного усилителя - с другим выходом источника питания датчиков.

На чертеже представлена схема преобразователя.

Преобразователь состоит из пары резистивных датчиков 1 и 2 в каждом из N каналов, коммутаторов 3-7 ка-, налов, операционных усилителей 8 и 9 источника питания датчиков 10 и хронизатора 11.

Устройство работает следующим образом.

Под действием управляющего сигнала с i-ro выхода хронизатора 11 открыты ключи i-го канала в каждом из коммутаторов 3-7.

Через открытые-ключи коммутаторов 4 и 5 замыкается цепь обратной связи операционного усилителя 9, и на резистивные датчики 1 и 2 i-ro канала подается с выхода источника 10 напряжёния питания 2 Е. Через открытый ключ коммутатора 3 средняя точка датчиков 1 и 2 соединяется с инвертирующим входом операционного усилителя 8, на неинвертирующем входе которого присутствует потенциал Е.

Цепь обратной связи операционного усилителя 8 замыкается через открыты ключ i-ro канала коммутатора 6.

Выходной сигнал тензопреобразователя при включении 1-го канала содержит составляющие характеризующие абсолютную погрешность преобразования, обусловленную яеидеальностью характеристик операционного усилителя В, ключей коммутатора б каналов и конечным значением сопротивления соеди ительных проводов, а также обусловленную неидеальностью харакретистиж операционного усилителя 9, ключей коммутаторов 4 и 5 каналов и также конечным значением сопротивления соединительных проводов.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь изменения сопротивления в электрический сигнал, содержащий в каждом из N каналов пару последовательно соединенных резистивных датчиков, источник питания датчиков, операционный усилитель, три коммутатора каналов, через первый из которых точки соединения резистивных датчиков между собой подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя, вторые выводы одного из датчиков каждого канала подключены с помощью, второго коммутатора каналов к входному резистору, соединенному с инвертирующим входом операционного усилителя, и с помощью третьего коммутатора - к выходу источника питания резистивных дачиков, отличающийс я тем, что с целью повьпиения точности и расширения функциональных возможностей, в .него введены второй операционный усилитель,четвертый и пятый коммутаторы каналов, при этом точки соединения резистивных датчиков между собой через первый коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу первого операционного усилителя, вторые выводы одного из датчиков каждого канала через второй коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу второго операционного усилителя и через третий коммутатор каналов - к выходу второго операционного усилителя, а вторые выводы другого датчика каждого канала через четвертый коммутатор каналов подключены к выходу первого операционного усилителя и через пятый коммутатор каналов - к выходной клемме преобразователя, неинвертирующий вход первого операционного усилия соединен с выходом источника питания датчиков, а неинверт рующий вход второго операционного усилителя - с другим выходом источника питания датчиков .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Автоматизация измерений. Труды Рязанского радиотехнического института. Вып.49, 1974, с.105-118.

2. Авторское свидетельство СССР № 530446, кл. Н 03 К 13/20, 1976.