SU1751849A1 - Resistance-to-code converting device - Google Patents

Resistance-to-code converting device Download PDF

Info

Publication number
SU1751849A1
SU1751849A1 SU894730102A SU4730102A SU1751849A1 SU 1751849 A1 SU1751849 A1 SU 1751849A1 SU 894730102 A SU894730102 A SU 894730102A SU 4730102 A SU4730102 A SU 4730102A SU 1751849 A1 SU1751849 A1 SU 1751849A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
current
winding
resistance
Prior art date
Application number
SU894730102A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Сергеевич Рыбин
Виктор Николаевич Мячин
Виктор Николаевич Ефимцев
Original Assignee
Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения filed Critical Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения
Priority to SU894730102A priority Critical patent/SU1751849A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1751849A1 publication Critical patent/SU1751849A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  температуры окружающей среды. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Устройство содержит трансформаторный мост с индуктивным компаратором токов, указатель равновеси , цифровой автомат, уравновешивающее устройство, выполненное на генераторах тока с ключами. Новым в устройстве  вл етс  то, что уравновешивание мостовой схемы производитс  током, пропорциональным не только коду, а пропорциональнь м коду и току через измер емое сопротивление, что обеспечивает линейное преобразование измер емого сопротивлени  в цифровой код 1 илThe invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the ambient temperature. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. The device contains a transformer bridge with an inductive current comparator, an equilibrium pointer, a digital automaton, a balancing device, made on current generators with keys. New in the device is that the balancing of the bridge circuit is produced by a current proportional not only to the code, but proportional to the code and current through the measured resistance, which provides a linear conversion of the measured resistance to digital code 1 or

Description

слcl

сwith

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть, в частности , использовано дл  высокоточного измерени  температуры с помощью термометров сопротивлений в океанографической аппаратуре.The invention relates to electrical measuring equipment and can, in particular, be used for highly accurate temperature measurement using resistance thermometers in oceanographic equipment.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство дл  преобразовани  сопротивлени  в код содержит источник 1 импульсного напр жени , трансформатор 2 напр жени  с первичной 3 и вторичной 4 обмотками , элемент 5 измер емого сопротивлени , включаемый по трехзажимной схеме измерени  (6-8 - зажимы дл  подключени  сопротивлени ), элемент 9 образцового сопротивлени , индуктивный компаратор 10A device for converting resistance into a code contains a source 1 of a pulsed voltage, a transformer 2 of a voltage with a primary 3 and a secondary 4 windings, an element 5 of the measured resistance connected in a three-terminal measuring circuit (6-8 - terminals for connecting the resistance) resistance inductive comparator 10

токов с двум  входными 11 и 12 обмотками, компенсационной 13 и выходной 14 обмотками , указатель 15 равновеси , блок управлени  (цифровой автомат) 16, уравновешивающее устройство 17currents with two input 11 and 12 windings, compensation 13 and output 14 windings, pointer 15 equilibrium, control unit (digital automat) 16, balancing device 17

Источник 1 импульсного питани  служит дл  формировани  импульсов напр жени  в первичной обмотке 3 трансформатора 2 напр жени  и может быть выполнен по любой известной схеме. Трансформатор 2 напр жени , элемент 5 измер емого сопротивлени , элемент 9, индуктивный компаратор 10 токов образуют мостовую измерительную схему, построенную по типу трансформаторного моста с индуктивным компаратором токов Мостова  измерительна  схема предназначена дл  формировани  сигнала рассогласовани  при отклонении величиныThe power supply source 1 serves to generate voltage pulses in the primary winding 3 of the voltage transformer 2 and can be performed according to any known scheme. The voltage transformer 2, the element 5 of the measured resistance, the element 9, the inductive current comparator 10 form a bridge measuring circuit, built according to the type of a transformer bridge with an inductive current bridge Mostov, the measuring circuit is designed to generate an error signal when the value deviates

VJVj

СЛSL

0000

ЈьЈ

юYu

измер емого сопротивлени  Rx от начального значени  R0measured resistance Rx from the initial value R0

Уравновешивающее устройство 17 может быть выполнено по любой схеме ЦАП с передаточной функцией соответстви  зависимости выходного тока тек от подаваемого кода (МТек) выраженной формулойThe balancing device 17 can be performed according to any DAC scheme with a transfer function corresponding to the dependence of the output current flow from the supplied code (MTek) expressed by the formula

IBX К МтекIBX K Mtek

тек tech

NN

максMax

где IBX - входной ток уравновешивающего устройства;where IBX is the input current of the balancing device;

К - коэффициент пропорциональности между входным током и током младшего разр да;K is the coefficient of proportionality between the input current and the low-order current;

Ммакс - максимальное значение кода.Mmax is the maximum code value.

Уравновешивающее устройство 17 может быть выполнено, например, на интегральной микросхеме типа ЦАП К594РП1, представл ющим собой последовательное соединение операционного усилител  с набором генераторов выходных токов. Каждый генератор выходного тока собран по однотипной схеме на транзисторе с резистором в эмиттерной цепи и ключом в коллекторной цепи. Генераторы предназначены дл  получени  токов, которые распределены по двоичному закону, т.е. ток каждого последующего больше в 2 раза тока каждого предыдущего. Такое распределение получаетс  при соединении резисторов генераторов тока в виде резистивной матрицы R-2R. Ключи в коллекторных цеп х служат дл  суммировани  токов от генераторов в обмотке компенсации индуктивного компаратора токов в зависимости от управл ющего кода с цифрового автомата 16, поданного на управл ющие входы ключей (цифровые входы уравновешивающего устройства 17).The balancing device 17 can be performed, for example, on an integrated circuit chip of the type DAC K594RP1, which is a series connection of an operational amplifier with a set of output current generators. Each output current generator is assembled according to the same type on a transistor with a resistor in the emitter circuit and a key in the collector circuit. Generators are designed to receive currents that are distributed according to binary law, i.e. the current of each subsequent more than 2 times the current of each previous. This distribution is obtained by connecting the resistors of the current generators in the form of an R-2R resistive matrix. The keys in the collector circuits are used to sum the currents from the generators in the compensation winding of the inductive current comparator depending on the control code from the digital machine 16 applied to the control inputs of the keys (digital inputs of the balancing device 17).

Цифровой автомат 16 может быть вы- полней по схеме регистра поразр дного уравновешивани  со схемой управлени  и тактовым генератором, например, на типовой микросхеме К155ИР17.The digital automat 16 may be more complementary according to a bit-balancing register scheme with a control circuit and a clock generator, for example, on a typical K155IR17 chip.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При начальном значении Rx элемента 5 измер емого сопротивлени  мост, состо щий из трансформатора 2, элемента 5, входного сопротивлени  уравновешивающего устройства 17, элемента 9, индуктивного компаратора токов 10, сбалансирован током через элемент 9 с сопротивлением Но. При этом в компараторе тока 10 магнитный поток Ф1 от тока в обмотке 11 с числом витков «и скомпенсирован магнитным потоком Ф2 от тока в обмотке 12 с числом витков ад Уравнение баланса мостаWith the initial value Rx of the element 5 of the measured resistance, the bridge consisting of the transformer 2, the element 5, the input resistance of the balancing device 17, the element 9, the inductive current comparator 10 is balanced by the current through the element 9 with the resistance Ho. In the current comparator 10, the magnetic flux F1 from the current in the winding 11 with the number of turns "and is compensated by the magnetic flux F2 from the current in the winding 12 with the number of turns hell. The balance equation of the bridge

Ф1 Ф2 ОF1 F1 O

(D(D

При изменении измер емого сопротивлени , например на величину ARX, ток в обмотке 11 изменитс , а соответственно изменитс  и магнитный поток Ф| Компенса0 ци  разности магнитных потоков Фт и Фг произойдет магнитным потоком Фз от выходного тока уравновешивающего устройства 17, проход щего по обмотке 13 с числом витков (Оз. Компенсаци  разности магнит5 ных потоков произойдет после окончани  процесса уравновешивани .When the measured resistance changes, for example by the value of ARX, the current in the winding 11 changes, and the magnetic flux Φ | The compensation of the difference between the magnetic fluxes Ft and Fg will occur through the magnetic flux Fz from the output current of the balancing device 17 passing through the winding 13 with the number of turns (Oz. Compensating the difference of the magnetic fluxes will occur after the end of the balancing process.

Уравновешивание происходит следующим образом Цифровой автомат 16 поочередно , начина  со старшего разр да,The balancing takes place as follows: The digital automat 16 alternately, starting with the highest bit,

0 включает токовые ключи генераторов тока уравновешивающего устройства 17. На каждый включенный разр д источник импульсного питани  1 выдает через трансформатор напр жени  2 импульс напр жени  Ui в це5 пи измер емого сопротивлени  и элемента 9. При этом входной ток операционного усилител  уравновешивающего устройства будет равен току через измер емое сопротивление ,и изменение выходного тока0 includes the current switches of the current generator of the balancing device 17. For each enabled discharge, the source of pulsed power 1 issues a voltage pulse Ui through the voltage transformer 2 in the circuit of the measured resistance and element 9. At the same time, the input current of the balancing operational amplifier is through measured resistance, and change in output current

0 операционного усилител  будет пропорционально изменению тока через измер емое сопротивление.0, the opamp will be proportional to the change in current through the measured resistance.

На выходе токовых ключей генератора тока будет сумма токов от подключенныхAt the output of the current keys of the current generator will be the sum of the currents from the connected

5 генераторов тока. При этом, так как все генераторы тока управл ютс  одним и тем же операционным усилителем, сто щим на входе устройства уравновешивани , то на их выходах ток будет пропорционален входно0 му току IBX, а соотношение величин выходных токов с каждого генератора тока будет определ тьс  соотношением величин резисторов о их эмиттерных цеп х При поразр дном уравновешивании двоичным кодом5 current generators. In this case, since all current generators are controlled by the same operational amplifier standing at the input of the balancing device, at their outputs the current will be proportional to the input current IBX, and the ratio of the output currents from each current generator will be determined by the ratio resistors about their emitter circuits When bit-wise balanced by binary code

5 это соотношение распределено по двоичному закону, т.е. ток каждого последующего генератора в два раза меньше тока предыдущего генератора тока. Поэтому на выходе токовых ключей величина тока:5 this ratio is distributed according to the binary law, i.e. the current of each subsequent generator is two times less than the current of the previous current generator. Therefore, the current value at the output of current switches is:

00

lex К NTBK/пlex K NTBK / n

вых out

1тек 1tek

NN

максMax

где IBX, 1еых Отек) - токи на входе и выходе уравновешивающего устройства соответственно;where IBX, 1st Edema) are the currents at the input and output of the balancing device, respectively;

К - коэффициент пропорциональности между входным током уравновешивающегоK - coefficient of proportionality between the input current balancing

устройства 17 и током младшего разр да генераторов тока.the device 17 and the current low-end current generators.

Набор тока на выходе уравновешивающего устройства 17 будет проходить до получени  суммарного магнитного потока от потоков Ф1, Фг, Ф}, равного нулю.A set of current at the output of the balancing device 17 will take place before obtaining the total magnetic flux from the fluxes F1, Fg, F} equal to zero.

Дл  вы влени  линейной зависимости кода от измер емого сопротивлени  решим уравнение баланса мостовой трансформаторной измерительной схемыTo reveal the linear dependence of the code on the measured resistance, we solve the balance equation of the bridge transformer measuring circuit

Ф1-Ф2 +Фз 0.F1-F2 + Fz 0.

Выража  уравнение баланса моста через токи в обмотках и числа витков, получим: 15Expressing the balance equation of the bridge through the currents in the windings and the number of turns, we get: 15

- iwn + 0. - iwn + 0.

где И, la -токи через первую 11 и вторую 12 входные обмотки компаратора 10 токов; where And, la-currents through the first 11 and second 12 input windings of the comparator 10 currents;

з - ток через обмотку 13 компенсации (з тек) - ток на выходе уравновешивающего устройства 17).h - the current through the winding 13 compensation (z tech) - the current at the output of the balancing device 17).

При этом после уравновешивани  изменение магнитного потока от изменени тока через измер емое сопротивление равно компенсационному магнитному потоку от выходного тока уравновешивающего устройства 17, наведенному в обмотке 13 компенсации индуктивного компаратора токов 10. Уравнение баланса моста запишетс :After balancing, the change in the magnetic flux from the current change through the measured resistance is equal to the compensation magnetic flux from the output current of the balancing device 17 induced in the compensation winding 13 of the inductive current comparator 10. The balance equation of the bridge will write:

,  ,

где А И - приращение тока в цепи измер в- 35 мого сопротивлени  5 при изменении его величины на величину Д R0. where А И is the increment of the current in the circuit of the measured 35th resistance 5 when its value changes by the value of Д R0.

вх намin us

ARAR

хоho

RXQ RBX + A RXQRXQ RBX + A RXQ

где 1вхнач - начальное значение тока в цели измер емого сопротивлени  RXo до приращени  его на величину A RXo,45where 1inst is the initial value of the current in the target of the measured resistance RXo before incrementing it by the value of A RXo, 45

RBX - входное сопротивление уравновешивающего устройства 17.RBX is the input impedance of the balancing device 17.

Входной ток операционного усилител  уравновешивающего устройства 17 равенThe input current of the operational amplifier of the balancing device 17 is equal to

к5°k5 °

U1(7)U1 (7)

IBXIbx

RXQ + RBX + A RxoRXQ + RBX + A Rxo

Поставл   (Т) в (2). имеемDelivered (T) in (2). we have

U1 К МтекU1 K Mtek

тек tech

( Rxo + RBX + A Rxo ) Nwa.cc(Rxo + RBX + A Rxo) Nwa.cc

Поставл   (6) и (8) в (5), получим NMSKCDelivered (6) and (8) in (5), we get NMSKC

Ытек A RXOYtek A RXO

шг к ( RXO 4-RBX)shg to (RXO 4-RBX)

.(9).(9)

Таким образом, осуществл   подачу на вход уравновешивающего устройства 17 тока через измер емый резистор, достигаем линейного преобразовани  сопротив- ление - код.Thus, by introducing a current through the measured resistor to the input of the balancing device 17, we reach the linear conversion resistance - code.

1515

2020

25 3025 30

35 35

4040

4545

5 °

5555

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  преобразовани  сопротивлени  в код, содержащее источник импульсного напр жени , выходы которого подключены к выводам первичной обмотки трансформатора напр жени , первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первым зажимом элемента измер емого сопротивлени , индуктивный компаратор токов с первой входной, компенсационной и выходной обмотками, уравновешивающее устройство, управл ющие цифровые входы которого соединены с соответствующими управл ющими выходами блока управлени , вход которого соединен с выходом указател  равновеси , входы которого подключены к выходной обмотке индуктивного компаратора токов, первый вывод компенсационной обмотки которого соединен с выходом уравновешивающего устройства, а второй вывод компенсационной обмотки и первый вывод первой входной обмотки индуктивного компаратора токов  вл ютс  общей шиной, элемент образцового сопротивлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в индуктивный компаратор токов введена втора  входна  обмотка, ураа-., новешивающее устройство выполнено на умножающем цифроаналоговом преобразователе , а блок управлени  выполнен на регистре последовательного приближени , причем второй зажим элемента измер емого сопротивлени  соединен с неинвертирующим аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразовател , инвертирующий вход которого соединен с общей шиной, первый вывод второй входной обмотки индуктивного компаратора токов через элемент образцового сопротивлени  соединен с третьим зажимом элемента измер емого сопротивлени , вторые выводы первой и второй входных обмоток индуктивного компаратора токов объединены и соединены с вторым выводом вторичной обмотки трансформатора напр жени .Apparatus of the Invention A device for converting a resistance into a code containing a source of pulse voltage, the outputs of which are connected to the terminals of the primary winding of a voltage transformer, the first terminal of the secondary winding of which is connected to the first terminal of the measured resistance element, the inductive current comparator with the first input, compensation and output windings, a balancing device, the control digital inputs of which are connected to the corresponding control outputs of the control unit whose input connected to the output of the equilibrium indicator, the inputs of which are connected to the output winding of the inductive current comparator, the first output of the compensation winding of which is connected to the output of the balancing device, and the second output of the compensation winding and the first output of the first input winding of the inductive current comparator are common bus element of exemplary resistance, characterized in that, in order to increase accuracy, a second input winding is introduced into the inductive current comparator, hooray-., the weighing device is made on the multiplying digital-to-analog converter, and the control unit is arranged on a sequential approximation register, with the second terminal of the measured resistance element connected to the non-inverting analog input of the multiplying digital-analog converter, the inverting input of which is connected to the common bus, the first output of the second input winding of the inductive current comparator through the sample resistance element connected to the third terminal of the element of measured resistance; the second terminals of the first and second input terminals approx comparator inductive currents are combined and connected to the second terminal of the secondary winding of the transformer voltage.
SU894730102A 1989-08-14 1989-08-14 Resistance-to-code converting device SU1751849A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894730102A SU1751849A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Resistance-to-code converting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894730102A SU1751849A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Resistance-to-code converting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1751849A1 true SU1751849A1 (en) 1992-07-30

Family

ID=21466302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894730102A SU1751849A1 (en) 1989-08-14 1989-08-14 Resistance-to-code converting device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1751849A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Нетребенко К.А и др Аналого-цифровые преобразователи дл резисторных датчиков. 1975, с. 31, рис 9 Авторское свидетельство СССР № 1411675, кл G01 R 17/12, 1987 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0260986B2 (en)
JPH05196510A (en) Method for obtaining measured quantity and circuit device for performing this method
US4153873A (en) Transducer for converting a varying analog current signal to a binary digital signal
US3281689A (en) R. m. s. meter circuit using linear resistors and voltage biased diodes to approximate the square law characteristic
US3786350A (en) Linear input ohmmeter
GB1598781A (en) Analogue-digital converter and conversion method
JPH03118483A (en) Electric power measuring apparatus
SU1751849A1 (en) Resistance-to-code converting device
Anand Electronic Instruments and Instrumentation Technology
US2905899A (en) Range change circuit for multirange electrical instrument
Kinard et al. Wattmeter calibration at zero power factor using digitally generated sinewaves
SU978055A1 (en) Current to voltage converter
SU1219968A1 (en) Arrangement for measuring flow rate
SU808970A1 (en) Device for measuring resistance
SU945816A1 (en) Digital power meter
SU868609A1 (en) Power meter
SU1278621A1 (en) Digital temperature meter
SU1741084A1 (en) Digital conductivity apparatus
SU1275230A1 (en) Device for measuring temperature
RU1837380C (en) Ambiguous standard of electric resistance
SU777815A1 (en) Method of regulating parallel code-to-voltage converter
SU1615816A1 (en) Sine voltage instrument converter
SU901847A1 (en) Device for measuring temperature
SU1758568A1 (en) Device for measuring voltage root-mean-square value
SU974146A1 (en) Digital temperature meter