RU2028630C1 - Resistance-to-voltage changer - Google Patents
Resistance-to-voltage changer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028630C1 RU2028630C1 SU4848417A RU2028630C1 RU 2028630 C1 RU2028630 C1 RU 2028630C1 SU 4848417 A SU4848417 A SU 4848417A RU 2028630 C1 RU2028630 C1 RU 2028630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- resistor
- resistance
- output signal
- range
- operational amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для преобразования изменений сопротивлений резистивного первичного преобразователя в напряжение. The invention relates to information-measuring technique and is intended to convert changes in the resistances of a resistive primary converter to voltage.
Известны преобразователи сопротивления в напряжение, построенные на основе линейной зависимости падения напряжения от сопротивления на постоянном токе. Построенные таким образом преобразователи при качественном стабилизаторе тока обладают высокими техническими характеристиками [1]. Known converters of resistance to voltage, built on the basis of a linear dependence of the voltage drop on the resistance to direct current. Converters constructed in this way with a high-quality current stabilizer have high technical characteristics [1].
Однако при преобразовании приращения сопротивления в напряжение, пропорциональное приращению сопротивления относительно его начального значения, эти устройства обладают небольшим выходным диапазоном и вследствие этого низкими метрологическими характеристиками. However, when converting the increment of resistance into a voltage proportional to the increment of resistance relative to its initial value, these devices have a small output range and, as a result, low metrological characteristics.
Известен преобразователь сопротивления в напряжение компенсацией начального значения преобразуемого сопротивления, cодержащий источник опорного напряжения, подсоединенный через резистор к инвертирующему входу операционного усилителя, в отрицательной обратной связи которого находится резистор с изменяемым сопротивлением, на второй - неинвертирующий вход операционного усилителя подсоединено своей общей точкой два последовательно соединенных резистора, один из которых своим вторым выводом соединено с источником опорного напряжения, а другой - с земляной шиной. Этот делитель опорного напряжения компенсирует напряжение на выходе операционного усилителя, соответствующее начальному значению изменяемого сопротивления [2]. Known converter of resistance to voltage by compensating the initial value of the converted resistance, containing a reference voltage source connected through a resistor to the inverting input of the operational amplifier, in the negative feedback of which is a resistor with variable resistance, the second non-inverting input of the operational amplifier is connected by its common point two series-connected resistors, one of which is connected to a voltage reference source by its second terminal me and the other with an earthen tire. This reference voltage divider compensates the voltage at the output of the operational amplifier, corresponding to the initial value of the variable resistance [2].
Недостатком этого устройства является малый уровень и небольшой диапазон выходного сигнала. Это связано с тем, что изменение сопротивления составляет десятки, единицы и доли ома, а входное сопротивление имеет размерность килоомов (ток в милиамперах), вследствие чего коэффициент передачи операционного усилителя меньше единицы. Малый коэффициент передачи операционного усилителя и определяет малый диапазон выходного сигнала, имеющего уровень порядка единиц миливольт, что для устойчивой работы последующих устройств, например логики, явно недостаточно. Дополнительное усиление выходного сигнала с преобразователя отдельным усилителем увеличивает погрешность преобразования. The disadvantage of this device is the low level and small range of the output signal. This is due to the fact that the change in resistance is tens, units and fractions of an ohm, and the input resistance has the dimension of kilo ohms (current in milliamperes), as a result of which the transfer coefficient of the operational amplifier is less than unity. The small transfer coefficient of the operational amplifier determines a small range of the output signal, having a level of the order of units of millivolts, which is clearly not enough for the stable operation of subsequent devices, for example, logic. Additional amplification of the output signal from the converter by a separate amplifier increases the conversion error.
Целью изобретения является увеличение диапазона выходного сигнала с преобразователя без ухудшения его метрологических характеристик. The aim of the invention is to increase the range of the output signal from the Converter without compromising its metrological characteristics.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий источник опорного напряжения, подключенный через первый резистор к инвертирующему, а через второй - к неинвертирующему входу операционного усилителя, соединенного через третий резистор с земляной шиной, резистор с изменяемым сопротивлением, подключенный своим первым выводом к инвертирующему входу операционного усилителя, введено дополнительно два последовательно соединенных резистора, включенных между выходом операционного усилителя и земляной шиной и соединенных своей общей точкой с вторым выводом резистора с изменяемым сопротивлением. This goal is achieved by the fact that in the converter containing the reference voltage source connected through the first resistor to the inverting one, and through the second to the non-inverting input of the operational amplifier connected through the third resistor to the ground bus, the resistor with variable resistance connected by its first output to the inverting the input of the operational amplifier, an additional two series-connected resistors are introduced, connected between the output of the operational amplifier and the ground bus and connected its general point from the second terminal of the resistor with adjustable resistance.
На чертеже представлена схема предлагаемого преобразователя. The drawing shows a diagram of the proposed Converter.
Преобразователь изменения сопротивления в напряжение с компенсацией начального значения преобразуемого сопротивления содержит источник 1 опорного напряжения, первый резистор 2, второй резистор 3, третий резистор 4, операционный усилитель 5, четвертый изменяемый резистор 6, пятый резистор 7, шестой резистор 8. Выход операционного устройства является выходом преобразователя. The resistance-to-voltage converter with compensation of the initial value of the converted resistance comprises a
Работает данный преобразователь следующим образом. This converter works as follows.
Напряжение с источника 1 опорного напряжения поступает на делитель напряжения, состоящий из второго резистора 3 и третьего резистора 4, напряжение с которого фоpмирует на неинвертирующем входе операционного усилителя 5 смещение, равное падению напряжения на четвертом изменяемом резисторе 6
Uсм= = I1·R4
В предлагаемом преобразователе приведенное равенство фиксируется по отношению к крайнему значению сопротивления R4, например максимальному. Ток J1, необходимый для этого, формируется с помощью первого резистора 2
I1=
на основе соотношения
· R4=
выполняемого при
=
Это определяет в точке в схемы потенциал, равный "0". Весь ток J1 в этом случае идет по сопротивлению R5. При токе в милиамперах, сопротивлении R5 в килиомах падение напряжения на нем будет в вольтах. Таким образом, максимальному значению сопротивления R4 соответствует выходной сигнал в вольтах. Вторую точку диапазона, соответствующую нулевому значению напряжения на выходе, получаем выбором сопротивления шестого резистора 8 из соотношения
=
по выражению
R6= R5· где U2 - напряжение в точке г схемы преобразователя, соответствующее максимальному значению сопротивления резистора R4;
Ub - напряжение в точке в схемы преобразователя, соответствующее номинальному или специальным образом выбранному значению сопротивления резистора R4.The voltage from the
U cm = = I 1 · R 4
In the proposed Converter, the given equality is fixed in relation to the extreme value of the resistance R 4 , for example, the maximum. The current J 1 required for this is generated using the
I 1 =
based on the ratio
R 4 =
performed at
=
This defines a potential equal to "0" at a point in the circuit. All the current J 1 in this case is the resistance R 5 . With current in milliamperes, resistance R 5 in kiliomes, the voltage drop across it will be in volts. Thus, the maximum value of the resistance R 4 corresponds to the output signal in volts. The second point of the range corresponding to the zero value of the output voltage is obtained by choosing the resistance of the sixth resistor 8 from the relation
=
by expression
R 6 = R 5 where U 2 is the voltage at point r of the converter circuit corresponding to the maximum value of the resistance of the resistor R 4 ;
U b is the voltage at a point in the converter circuit corresponding to a nominal or specially selected value of the resistance of the resistor R 4 .
Это позволяет мультипликативную составляющую погрешности в выходном сигнале компенсировать выбором сопротивления резистора R6, а аддитивную - выбором сопротивления резистора R5.This allows you to compensate for the multiplicative component of the error in the output signal by choosing the resistance of resistor R 6 , and the additive component by compensating for the resistance of resistor R 5 .
Учет сопротивлений соединяющих проводников (r1,r2) для изменяемого резистора R4 в данной схеме преобразователя может быть осуществлено вводом петли (rn) между земляной шиной и третьим резистором 4, повторяющей параметры соединительной линии и проходящей вместе с ней (rn=r1+r2).The resistance of the connecting conductors (r 1 , r 2 ) for the variable resistor R 4 in this converter circuit can be taken into account by introducing a loop (r n ) between the ground bus and the third resistor 4, repeating the parameters of the connecting line and passing along with it (r n = r 1 + r 2 ).
Использование в предлагаемом преобразователе двух новых резисторов, введенных в цепь обратной связи, позволяет по сравнению с прототипом получить следующие преимущества: уменьшить в выходном сигнале величину аддитивной и мультипликативной погрешности; расширить диапазон представления выходного сигнала; добиться раздельной независимой регулировки верхней и нижней границ диапазона представления выходного сигнала; уменьшить нагрев первичного резистивного датчика проходящим через него током за счет преобразования выходного диапазона представления сигнала. The use of two new resistors introduced into the feedback circuit in the proposed converter makes it possible to obtain the following advantages in comparison with the prototype: reduce the value of the additive and multiplicative error in the output signal; expand the range of presentation of the output signal; to achieve separate independent adjustment of the upper and lower boundaries of the range of representation of the output signal; reduce the heating of the primary resistive sensor by the current passing through it by converting the output range of the signal representation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4848417 RU2028630C1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Resistance-to-voltage changer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4848417 RU2028630C1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Resistance-to-voltage changer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028630C1 true RU2028630C1 (en) | 1995-02-09 |
Family
ID=21526008
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4848417 RU2028630C1 (en) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | Resistance-to-voltage changer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028630C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612200C1 (en) * | 2015-12-07 | 2017-03-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Resistance transducer and thermal electromotive force in tense |
-
1990
- 1990-04-09 RU SU4848417 patent/RU2028630C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергия, 1980, с.248. * |
2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988, с.79-80. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612200C1 (en) * | 2015-12-07 | 2017-03-03 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Resistance transducer and thermal electromotive force in tense |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6214783B2 (en) | ||
JPS63108499A (en) | Method of determining tap position of resistance remote transmitter and circuit apparatus for implementing the same | |
US4147989A (en) | Non-linear direct-current amplifier for measuring purposes | |
US20010033190A1 (en) | Analog voltage isolation circuit | |
KR910017778A (en) | D / A converters with circuitry to compensate for output variations that depend on temperature variations | |
EP0108325B1 (en) | Device to measure temperature | |
RU2028630C1 (en) | Resistance-to-voltage changer | |
US7268711B1 (en) | Method and circuit for amplitude compensation in a digital-to-analog converter | |
JP3858209B2 (en) | Voltage-current conversion circuit | |
JPS5919438B2 (en) | Control device with large dynamic control range | |
RU2231797C1 (en) | Instrument alternating-to-constant voltage converter | |
JP3199284B2 (en) | Power measurement value addition circuit | |
JP3570836B2 (en) | Temperature detection control circuit | |
JP3216753B2 (en) | DA conversion circuit device | |
US6229373B1 (en) | Level shifter | |
RU2066068C1 (en) | Current-to-voltage converter | |
EP0371626B1 (en) | Current split circuit having a digital to analog converter | |
JPS5821208B2 (en) | linearizer | |
JP2542245B2 (en) | Voltage output circuit | |
SU824165A1 (en) | Compensation-type dc voltage stabilizer | |
SU1700549A1 (en) | Controlled source of current | |
JPS5818678B2 (en) | Displacement electrical signal converter | |
RU1778556C (en) | Device for measuring temperature difference | |
RU2024917C1 (en) | Direct current stabilizer | |
SU1613963A1 (en) | Apparatus for measuring userъs current |