Преобразователь сопротивления вНАпРяжЕНиЕ Советский патент 1981 года по МПК G01R27/02 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах телеизмерения и контроля.

Известен также линейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение, содержащий источник питания и опорного напряжения, компенсирующую ветвь моста из делителя эталонных резисторов и измерительную ветвь моста из измерительных резисторов, общая точка которых соединена с одной из щин источника питания, измеритель напряжения, подключенный к измерительной диагонали моста, измерительный и дополнительный стабилизаторы тока, выходы которых соответственно подключены к измерительной и компенсирующей ветвям моста, а входы опорного напряжения и токозадающие входы соединены соответственно с источником опорного напряжения и через резисторы - с другой щиной источника питания 1.

Этот преобразователь не обладает щироким диапазоном измерения. Например, поскольку компенсирующая ветвь и измерительная ветвь моста питаются от стабилизаторов тока, выходной ток которых не зависит от делителя из эталонных резисторов, то изменение диапазона измерений (соответственно и эталонного делителя) в сторону низкоомных резисторов приведет к сужению щкалы измерителя напряжения. А изменение диапазона измерений в сторону высокоомных резисторов потребует расщирения щкалы измерителя напряжения. Для сохранения щкалы необходимо перерегулировать стабилизаторы тока.

Кроме того, в этом устройстве выходной ток каждого стабилизатора является коллекторным током регулирующего транзистора и определяется как разность эмиттерного и базового токов. Наличие температурной зависимости, а также неидентичность базовых токов транзисторов приводит к появлению значительной погрещности измерений.

Цель изобретения-повыщение точности и расширение диапазона измерений.

Достигается это тем, что в преобразователе сопротивления в напряжение, содержащем источники питания и опорного напряжения, компенсирующую ветвь моста из делителя эталонных резисторов и измерительную ветвь моста из измерительных резисторов, общая точка которых соединена с одной из шин источника питания, измеритель напряжения подключенный к измерительной диагонали моста, измерительный стабилизатор тока, выход которого подключен к измерительной ветви моста, токозадающий вход через резистор подключен к другой шине источника питания, дополнительный стабилизатор тока, вход опорного наиряжения которого подключен к источнику оиорного напряжения, токозадающий вход дополнительного стабилизатора тока подключен к компенсирующей ветви моста, а выход соединен со входом опорного напряжения измерительного стабилизатора тока и через резистор - с другой шиной источника питания, а регулирующие элементы стабилизаторов выполнены в виде канального элемента. На чертеже показана схема устройства. Устройство содержит дополнительный и измерительный стабилизаторы тока 1 и 2, состоящие из регулирующих элементов 3,4, усилителей 5, 6, источник опорного напряжения 7, мостовую схему из резисторов 8, 9, 10 и 11, измеритель напряжения 12, нагрузочный резистор 13 дополнительного стабилизатора, токозадающий резистор 14 измерительного стабилизатора, источник питания 15. Преобразователь работает следующим образом. При включении источника питапия 15 в цепи: резисторы 8 и 10, регулирующий элемент 3 дополнительного стабилизатора 1 и резистор 13 протекает ток i, величина которого определяется выражением . Up Л8 + Л,о где UQ - величина опорного напряжения. Этот ток на резисторе 13 создает падение напряжения, равное о . Это напряжение является опорным напряжением для измерительного стабилизатора 2. Если резисторы 13 и 14 равны, то в измерительной ветви моста, где включены резисторы 9 и 11, протекает такой же ток, калюй протекает в компенсирующей ветви. Резистор 10 является эталонным, величина его может быть выбрана равной номинальному значению измеряемого резистора 11. Величина резистора 8 определяет максимальное отклонение (А/) измеряемого резистора от поминального значения. Измеритель напрянсения 12 показывает напряжение, пропорциональное величине отклонения измеряемого резистора от поминального значения U I,,-i-R,-i &R-L Величина резистора 9 определяет режим работы стабилизатора 2 и может быть равной нулю. При необходимости измерения низкоомных резисторов в компенсирующую ветвь моста устанавливаются низкоомные эталонные резисторы. Для изменения диапазона измерений преобразователя достаточно сменить эталонные резонаторы. Поскольку регулирующие элементы 3 и стабилизаторов выполнены в виде канальных элементов (управляемых напряжением, например МДП транзисторы), токи управления регулирующими элементами 3 и4 не входят в токи, протекающие по ветвям моста. Это позволяет уменьшить погрешность преобразования. Выходной сигнал преобразователя может быть получен в виде переменного напряжения. Для этого достаточно в качестве опорпого напряжения подать переменное напряжепие. Формула изобретения 1. Преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий источники питания и опорного напряжения, компенсирующую ветвь моста из делителя эталонных резисторов и измерительную ветвь моста из измерительных резисторов, общая точка которых соединена с одной из шин источника питания, измеритель напряжения, подключенный к измерительной диагонали моста, измерительный стабилизатор тока, выход которого подключен к измерительной ветви моста, токозадающий вход через резистор подключен к другой шине источника питания, дополнительный стабилизатор тока, вход опорного напряжения которого подключен к источнику опорпого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышепия точности и расширения диапазона измерений, токозадающий вход дополнительного стаоилизатора тока подключен к компенсирующей ветви моста, а выход соединен с входом опорного напряжения измерительного стабилизатора тока и через резистор - с другой щиной источника питания. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, регулирующие элементы стабилизаторов выполнены в виде канального элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 469100, кл. G 01R 27/02, 1976 (прототип).