Устройство для измерения приращения сопротивления Советский патент 1982 года по МПК G01R27/00 

I

Изобретение относится к измерительной технике и автоматике и можеч найти применение при дистанционном измерении малых прирап(ений сопротивлений датчиков, удаленных на значительное расстояние.

Известен преобразователь сопротивления в напряжение на операционном усилителе, в котором преобразуемое сопротивление включается в качестве нагрузки стабипиЪа1тора тока 1 у.

Недостатки такого преобразователя заключаются в том, что оба входа измерителя выходного напряжения должны быть оторваны от общей шины, необходимо поддерживать строго постоянным соотношение между резисторами схемы и, кроме того, дпя получения выходного напряжения, пропорционального приращения сопротивления надо иметь дополнительный опорный сигнал.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее операционный усилитель, неинвертируняций вход которого соединен с одним из выходов источника опорного напряжения, другой выход которого соединен с об щей шиной, инвертирумо ий вход операционного усилителя соединен с одним из выводов резистивного датчика с выходной клеммой устройства и с одним из выводов первого постоянного резистора, второй вывод которого сое10динен с общей шиной, выход операционного усилителя соединен с вторым выводом резисторного датчика и с делителем напряжения из двух постоянных резисторов, общие выводы кофоцшх

15 соединены с второй выходной клеммой устройства t2..

Недостатки такого устройства - необходимость применения дифференциаль20ного усилителя, наличие условия точ ного соблквдения равенства постоянных резисторов, образукнцих делитель напряжения, а также наличие погрешносг тн измерения при неравенстве сопротивления линии связи. Цель изобретения - повышение точности измерения при осуществлении дистанционных измерений. Поставленная цель, достигается тем что в устройство для измерения прира щений сопротивления, содержащее источник опорного напряжения, операционный усилитель, выход которого соединен с .первым выводом резистив- ного датчика, второй вывод которого соединен с выходом устройства, посто яннь1й резистор, один вывод которого соединен с общей шиной, к которой также подключен один, выход источника опорного напряжения, введены дополнительный источник напряжения, токостабилизирующий элемент, вход которого соединен с другим вв 5содом источ ника опорного напряжения, вход до- . полнительного источника напряжения соединен с первым выходом токостабилизирующего элемента, второй выход которого соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя и с вторым выводом постоянного резистора инвертирующий вход операционного усилителя соединен с первым выводом резистивного датчика, второй вывод которого соединен с выходом дополнителБногр источника напряжения. На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения приращения сопротивления. Устройство для измерения приращения сопротивления содержит источник 1 опорного напряжения, операционный усилитель 2, резистивный датчик 3, провода 4,5,6 и 7 линии связи, посто явный резистор 8, дополнительный источник 9 напряжения, токостабилит зирующий элемент 10, выход 11 устройства. Устройство работает следующим образом.. Ток UQ , создаваемый дополнительным Источником 9 напряжения,протекает по цепи: токостабилизйрующий элемент 10, постоянный резистор 8, провод 6, резистивный датчик 3 и провод 4. Величина этого тока при постоянстве резистора 8 будет определяться тольк напряжение источника 1 напряжения и коэффициентом передачи токостаби лизирующего элемента 10 On-iC° н где и Q - напряжение источника опорного напряжения; RJ - величина сопротивления резистора 8, К - коэффициент передачи токостабилизирующего элемента 10. Благодаря тому, что операционный усилитель 2 посредством проводов 5 и 6 охвачен .глубокой; отрицательной обратной связью, напряжение на выходе усилителя 2 устанавливается таким, чтобы потейциал на инвертирующем входе (так как по проводу 5 ток не протекает} был равен потенциалу на его неинвертирующем входе. Напряжение на выходе 11 устройства равно V- o 9- o x ot«s- xb где R;( - сопротивление резистивного датчика 3. Выбрав значение сопротивления резистора 8 равным начальному значению резистивного датчика 3, получим напряжение на выходе 11 устройства, пропорциональное приращению сопротивления резистивного да;тчика 3 )оЛ хВлияние сопротивления проводов 4 ч 7 значительно снижено за счет того, что токостабилизйрующий элемент 10 имеет высокое выходное сопротивление, а последующее устройство для измерения выходного напряжения - высокое входное сопротивление. Таким образом, погрешность измерения, возникающая от влияния сопротивления проводов линии связи, в предлагаемом устройстве более чем на два порядка меньше, чем в известном. При этом условие равенства сопротивлений проводов выполнять не обяза- . тельно. Кроме того, отпадает необходимость в наличии дополнительного опорного сигнала для получения выходного сигнала, пропорционального приращению сопротивления. Дополнительный же источник 9 напряжения на точность(Преобразования никакого влияния не оказывает. При этом единственным требованием, предъявляемым к дополнительному источнику 9 напряже1шя является то, чтобы его величина UQ была не менее, чем