***» tt tM«tf Int. C1.4H03F 3/343 G01R 17/10 Twórcy wynalazku: Waldemar Piotrewicz, Marek Lajkowski Uprawniony z patentu: Politechnika Gdanska, Gdansk /Polska/ UKLAD WZMACNIACZA POMIAROWEGO Przedmiotem wynalazku jest uklad wzmacniacza pomiarowego przeznaczonego zwlaszcza do mostków tensometrycznych.Znany z francuskiego opisu patentowego nr 2 325 027 uklad wzmacniacza pomiarowego zawiera wzmacniacz operacyjny w ukladzie róznicowym posiadajacy wstepny stopien wzmocnienia skladajacy sie z dwóch wzmacniaczy operacyjnych, których wejscia nieodwracajace se poleczone z zaciskami wyjsciowymi zródla sygnalu mierzonego, zasilanego ze zródla predowego. Sygnal z wyjsc tych wzmacniaczy sumowany jest w róznicowym wzmacniaczu operacyjnym. Uklad ten nie za¬ wiera elementów zwiekszajacych jego odpornosc na zaklócenia pojawiajece sie w kablu odprowa- dzajecyra sygnal mierzony. Ponadto nie jest mozliwe ksztaltowanie charakterystyki czestotliwos¬ ciowej, co takze wplywa na stopien odpornosci ukladu na zaklócenia.Uklad wzmacniacza pomiarowego, zawierajecy wzmacniacz operacyjny w ukladzie róznico¬ wym posiadajecy wstepny stopien wzmocnienia, skladajecy sie z dwóch wzmacniaczy operacyjnych, których wejscia nieinwersyjne poleczone se z wyjsciami zródla sygnalu mierzonego, natomiast zródlo sygnalu mierzonego zasilane jest ze zródla predowego, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze wejscia inwersyjne tych wzmacniaczy poleczone se ze sobe poprzez potencjometr oraz z ich wyjsciami poprzez rezystor oraz równolegle do nich wleczone kondensatory, przy czym wyj¬ scia tych wzmacniaczy poleczone se poprzez rezystor z wejsciem wzmacniacza operacyjnego pracu- jecego w konfiguracji wtórnika, którego wyjscie poleczone jest z ekranem kabla pomiarowego, a takze poprzez rezystor ze wzmacniaczem operacyjnym w ukladzie róznicowym.Uklad wedlug wynalazku pozwala na uzyskanie duzego wspólczynnika tlumienia sygnalu sumacyjnego, a takze na wyeliminowanie duzej amplitudy szumów na wyjsciu z ukladu. Ponadto pozwala uniknec koniecznosci uzywania kabla zasilajecego z dodatkowymi dwoma zylami. Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajecym schemat ideowy ukladu. 148 9742 148 974 Jak pokazano na rysunku, stabilizator napiec zasilajecych 1 poleczony jest ze zródlem pradowym 2 zasilajecym mostek tensometryczny 3* Jedno z wyjsc pomiarowych mostka 3 poleczone jest z wejsciem nieinwersyjnym wzmacniacza operacyjnego 4, zas drugie wyjscie pomiarowe mostka 3 poleczone jest z wejsciem nieinwersyjnym wzmacniacza operacyjnego 5* Nato¬ miast wejscia inwersyjne wzmacniaczy 4 i 5 poleczone se ze sobe poprzez potencjometr 6, wle¬ czony do wyjsc wzmacniaczy 4 i 5 poprzez rezystor 7 i 8 oraz równolegle z nimi wleczone kon¬ densatory 9 i 10* Wyjscie wzmacniacza 4, poprzez rezystor 11, wleczone jest do wejscia inwersyjnego wzmacniacza operacyjnego 12, które to wejscie poleczone jest z wyjsciem wzmacniacze 12 poprzez rezystor 13* Natomiast wyjscie wzmacniacza 5 poleczone Jest poprzez rezystor 14 z wejsciem nieinwersyjnym wzmacniacza 12, które poprzez rezystor 15 poleczone jest z mase ukladu* Ponadto wyjscie wzmacniacza 4 poprzez rezystor 16, a wyjscie wzmacniacza 5 poprzez rezystor 17 pole¬ czone se z wejsciem wzmacniacza operacyjnego 18 pracujecego w konfiguracji wtórnika* Wyjscie wtórnika poleczone jest z ekranem 19 kabla pomiarowego* zródlo predowe 2 wytwarza pred staly o scisle stabilizowanej wartosci* Zastosowanie do zasilania mostka 3 zródla predowego 2 zamiast napieciowego umozliwia uniezaleznienie stabi¬ lizacji sygnalu zasilajecego mostek 3 od wplywu dlugosci kabla pomiarowego* Sygnalem mierzonym przez uklad jest sygnal róznicowy pobierany z przeketnej mostka 3 powstajecy na skutek zmian rezystancji tensometrów* Sygnal ten wzmacniany jest przez pierwszy stopien skladajecy sie ze wzmacniaczy operacyjnych 4 i 5* Stopien ten charakteryzuje sie duzym wzmocnieniem dla sygnalu róznicowego oraz brakiem wzmocnienia sygnalu sumacyjnego* Umozliwia to uzyskanie duzego wspólczynnika tlumienia sygnalu sumacyjnego* Wzmocnienie pierwszego stop¬ nia ustalane jest przez rezystory 7 i 8 oraz potencjometr 6* Z kolei uzycie kondensatorów 9 i 10 ogranicza pasmo przenoszenia do zedanej wartosci, co pozwala na wyeliminowanie duzej amplitudy szumów na wyjsciu z pierwszego stopnia wzmocnienia* Po wzmocnieniu przez pierwszy stopien sygnal mierzony kierowany jest do wejscia drugiego stopnia zbudowanego na wzmacniaczu operacyjnym 12 w konfiguracji symetrycznego wzmacniacza róznicowego* Stopien ten charakteryzuje sie wzmocnieniem sygnalu róznicowego o wartosci od kilkunastu do kilkudziesieciu dB oraz tlu¬ mieniem sygnalu sumacyjnego wynoszecym 40 do 50 dB, zalezecym od doboru rezystancji rezystorów 11, 14, 13 i 15< Na wyjsciu ukladu uzyskuje sie wzmocnienie mierzonego sygnalu róznicowego rzedu 60 do 70 dB. Natomiast wspólczynnik tlumienia sygnalu sumacyjnego osiega wartosc 110-115 dB. Zwiekszenie tego wspólczynnika do wartosci 120-125 dB uzyskuje sie wskutek zastosowania dodatkowego ukladu skladajecego sie z rezystorów 16 i 17 o równej wartosci rezystancji oraz wzmacniacza operacyjnego 18* W punkcie wspólnego poleczenia rezystorów 16 i 17 wystepuje skla¬ dowa sumacyjna wzmacnianego sygnalu* Napiecie to doprowadzane jest do wejscie wtórnika w posta¬ ci wzmacniacza 18 poleczonego z ekranem 19 kabla pomiarowego, dzieki czemu potencjal ekranu 19 zmienia sie wraz z sygnalem sumacyjnym powodujec zmniejszenie jego wplywu na wynik pomiaru* Zastrzezenie patentowe Uklad wzmacniacza pomiarowego, zawierajecy wzmacniacz operacyjny w ukladzie róznico¬ wym posiadajecy wstepny stopien wzmocnienia skladajecy sie z dwóch wzmacniaczy operacyjnych, których wejscia nieinwersyjne poleczone se z wyjsciami zródla sygnalu mierzonego, natomiast zródlo sygnalu mierzonego zasilane Jest ze zródla predowego, znamienny tym, ze wejscia inwersyjne tych wzmacniaczy /4 i 5/ poleczone se ze sobe poprzez potencjometr /6/ oraz z ich wyjsciami poprzez rezystory /7 i 8/ oraz równolegle do nich wleczone kondensatory /9 i 10/, przy czym wyjscia wzmacniaczy /4 i 5/ poleczone se poprzez rezystory /16 i 17/, z wejsciem wzmacniacza operacyjnego /18/ pracujecego w konfiguracji wtórnika, którego wyjscie poleczone jest z ekranem /19/ kabla pomiarowego, a takze poprzez rezystory /li i 14/, ze wzmacniaczem operacyjnym /12/ w konfiguracji ukladu róznicowego*148 974 ^ ^ i ,*= ^ i I—O—?—Q—J PL