SU1765777A1 - Устройство дл преобразовани напр жени в ток - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в.прецизионных приборах и устройствах. Сущность изобретени : устройство дл  преобразовани  напр жени  в ток содержит два операционных усилител  1 и 2, делитель 3 напр жени , выполненный на резисторах 4 и 5, источник 6 входного напр жени , четырехполюсник 7, состо щий из токозадающего резистора 8 Тй ШдаГиЭ .З ил Г

Description

J W --;- :- jfcS:Sit &

S:,; jSigSg;;aSs&|JЈsi

ЭУ&ре

- V

Изобретение относитс  к электроизме- ритеГльной технике и может быть использовав сГ в з и о н н гГриборах и

в

2V

LI оал.

Известно устройство дл  преобразова ни Тн гф ж ени  в ток (см. авт. св. СССР №

, G 01 R 19/00, G 05 F 1/56, 1984),

уп рационных усШтел ,

т6 к ада ющий ре зйстор, нагрузку, йсточнй в Ш н п ЯсеТГи  и два pesWcTHBньГх деТШТел н ап р жени  с равными

отйШё нЙ Ш сЪпротйвлений.

f-jHip Jrf-n-JcrfgHifl.1 .У &, « J , ч.Недостатком известного устройства  вл етс  сложность, поскольку содержит два

V-vJlW ta Ј-.-t jif

резистивных делител  напр жени , выполненных на Ьр цизионных резисторах. ч

- --I ifS tesik prf - - ,

, Известно устройство дл  преооразова- нйШ1гГр йж6нй Г§ Гок (см. ж Приборы и сйст&П рЗйШй . 1983, fsfe 7, с719; рис. 2), сод ж ЩёГдЪ о 1тараЩт1тШ у 1лител , токозадающйй резистор, нагрузку, делитель н агГр1жени  йТрй прецизионных р езисто- ра. --

« -

V k

« Г. -, , - XV - , Г-.Й Z -Ч ч .

&&&ь ,

4,-ltvt ч

/ - &ь& &Х&1К:

ШщШ-:Щ

.«: -сГ: ,..йзаН -1В«НЙМ4 & s-iaftv

- :-ШйШ«1Шй ЙК. 1- . -

Недостатком этого устройства  вл етс  сложность из-за необходимости использовани  прецизионных резисторов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению, прин тым за прототип,  вл етс  устройство дл  преобразовани  напр жени  в ток (см. авт. cirCCCP № 746302, G 01 R 19/00, G 01 R 15/08, 1977), содержащее два операционных усилител , ДМйт ёльТЧапр  жёни 1. источник входного напр жени , четырехполюсник, первый йход которого подключен к выходу первого операционного усилител  и первому крайнему выводу делител  напр жени , второй крайний вывод которого соединен с вт брым входом четырехполюсника и выхо- до Гвтстрого оперШйбШ Ш1итё7|  Г инвертирующий вход которого подключен к среднему выводу делител  напр жени , а неинвертирующий вход - к шине нулевого пнцйалаi пйта М  ™бТтёраТ(й оТВДых усйлй- .телей, первый выход четырехполюсника че- 1 pifS первый, )через поеледоватёльноГ соединенные резисторы и источник входноVJ Os

ел

XI XI XI

го напр жени  подключен к шине нулевого потенциала, а второй выход четырехполюсника подключен к шине нулевого потенциала через последовательно соединенные третий и четвертый резисторы, причем точ- а соединени  первого и второго резисторов подключена к инвертирующему входу первого операционного усилител , неинвертирующий вход которого подключен к точке соединени  третьего и четвертого ре- зисторов.

На фиг. 1 представлена схема известного устройства дл  преобразовани  напр жени  в ток. Устройство содержит два операционных усилител  1 и 2, делитель напр жени  3, выполненный на резисторах 4 и 5, источник входного напр жени  б, четырехполюсник 7, содержащий токозадаю- щий резистор 8 и нагрузку 9, первый вход 1 7 подключен к выходу первого 1 опера- ционного усилител  и первому крайнему вы- воду делител  напр жени  3, второй крайний вывод которого соединен с вторым входом 2 четырехполюсника 7 и выходом второго 2 операционного усилител , инвер- тирующий вход которого подключен к среднему выводу делител  напр жени  3, а неинвертирующий вход - к шине нулевого потенциала питани  операционных усилителей 1 и 2, первый выход 3 четырехпо- люсника 7 через первый 10, второй 11 последовательно соединенные резисторы и источник входного напр жени  6 подключен к шине нулевого потенциала, а второй выход 4 четырехполюсника 7 подключен к шине нулевого потенциала через последовательно соединенные третий 12 и четвертый 13 резисторы, причем точка соединени  первого 10 и второго 11 резисторов подключена к инвертирующему входу первого 1 операционного усилител , неинвертирующий вход которого подключен к точке соединени  третьего 12 и четвертого 13 резисторов.

Работает устройство дл  преобразовани  напр жени  в ток следующим образом. При включении источников питани  (на схеме не показаны) операционных усилителей 1 и 2 и источника 6 входного напр жени  выходной ток устройства будет протекать по цепи: выход первого 1 операционного усилител , первый 1 вход четырехполюсника 7, токозадающий резистор 8, нагрузка 9, второй вход 2 четырехполюсника 7 и выход второго 2 операционного усилител , или наоборот, в зависимости от пол рности входного напр жени . При этом значение выходного тока будет определ тьс  следующим выражением:

(вых и

Rio ffU + Rs1 (Ri2+Ri3HRs Re1+U9 Ri RioRia-Rii (Re+Ria) Re Ri Rn (Ri2+Ria)+R5 Ri3 (Rio+Rit)

где UBX - выходное напр жение источника 6;

Ug-падение напр жени  на нагрузке 9;

RS - сопротивление токозадающего резистора 8;

R4, RS - сопротивлени  резисторов 4, 5 делител  напр жени  3;

Rio...Ri3 - сопротивлени  резисторов 10...13.

Если выполн етс  условие: - Rn x x(Re + Ria) 0, то выражение дл  определени  значени  выходного тока примет следующий вид:

.

Usbix.RlO

Rs Rn

Таким образом, известное устройство дл  преобразовани  обладает недостатком - сложностью, поскольку дл  качественной работы этого устройства необходимо выполнение условие:

Rio Ri2 + Ra Rn Ris

При этом указанные резисторы должны быть прецизионными

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции устройства за счет исключени  прецизионных резисторов из его схемы.

Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  преобразовани  напр жени  в ток, содержащем два операционных усилител  делитель напр жени , источник входного напр жени  и четырехполюсник, первый вход которого подключен к выходу первого операционного усилител  и первому крайнему выводу делител  напр жени , второй крайний вывод которого соединен с вторым входом четырехполюсника и выходом второго операционного усилител , инвертирующий вход которого подключен к среднему выводу делител  напр жени , а неинвертирующий вход - к шине нулевого потенциала питани  операционных усилителей, один из входов первого операционного усилител  подключен к первому выходу четырехполюсника , второй выход которого через источник входного напр жени  соединен с другим входом первого операционного усилител .

Цель достигаетс  тем, что силовой узел содержит последовательно соединенные токозадающий резистор и нагрузку, вклю1765777

-чр ченные между первым и втором видами, причем выводы токозадающего резистора подключены к первому и выходам четырехполюсника.

f: Из числа известных технических реше- 5

. ™ .Ј&- -Horrent- . ,&, -,,

нии автору не известно применение отличи- тельных признаков за вл емого устройства по тому жеана з начению й Дающйх тот жё эффект, т.е. предлагаемое техническое решение соответствует критерию существен- 10 ныё отличи  Г

л На фиг. 2 приведена схема прёдлагаё- мого устройства дл  преобразовани  напр жени  в ҐOK.J Устройство содержит два операционных усилители .1 и 2, делитель 15 напр жени  3, выполненный на резисторах 4 и 5, источник 6 входного напр жени  и четырёхполюсник 7, первый вход 1 которого подключён К выходу первбго 1 операционного усил йтел  и первому крайнему 20

вывбд ШШТ ТТр жени  второй крайний вывод которрг о ссюдин ён с вторьГм вх6дШщ 2 четырехполюсника 7 и выходом второго 2 операционного усилител , инвер- тирующий вход которого подключён ксрёд: 25 нему выводу делител  напр жени  3, а неинвертирующий вход - к шине нулевого потенциала питани  опёрациоШШ усйтШ- телей 1 и 2, один из входов первого 1 операционного усилител  подключен к первому 30 выходу 3 четырехполюсника 7, второй вы- ход 4 которого через источник б входного нШр жШШТ ёдане н С д ругим Входом первого 1 операционного усилител .

На фиг. 3 приведена схема четырехпо- 35 люснйка 7. Четырехполюсник 7 содержит вклю- ченные межДуТюрвШ 1 и вторым 2 входами послёдов атМьно соединённые токозадаю- щий резистор 8 и нагрузку 9, причем выеоды токозадаТощего регГибтора 8 подключены к 40 пёрвбму 3 и второму 4 выходам четырехолюсника 7.

Работает устройство дл  преобразовани  напр жений в ток следующим образом. При включении источников питани  (на схе- 45 ме не показаны) операционных усилителей 1, 2 и источника 6 входного напр жени  выходной ток устройства протекает по цепи: выход первого 1 операционного усилител , первый 1 вход четырехполюсника.7, 50 тсГкоз адающий резистор 8, нагрузка 9 (или наоборот, нагрузка 9, токозадающий резистор 8), второй 2 вход четырехполюсника 7 и выход второго 2 операционного усилител  или наоборот, в зависимости от пол рно- 55

у э И Ъ 1 fc+ viS:TK :5Ј- W--:y7-Јjt 3 y« -- -

cfn выходного напр жени  источника б, Выходной ток устройства создаёт падение наЪр же й йа Тб1 б:3 а ающем резисторе 8 и , бл а год в р  отри цатёл ь нои о братн ой с з зи

vm

v . $

,,% & -,

p. - i.

, i , ; ... .. .:. .-

с выхода первого 1 операционного усилител  на его йнв ер рующий вход, который мо- жет быть подключен к первому 3 выходу или втв рй му 4 выходу четырехполюсника 7, это падение напр жени  устанавливаетс  равным значению выходного напр жени  источника 6. Выходной ток устройства при этом будет определ тьс  следующим выражением:

1вых ±UBx/R8,

где DBX - выходное напр жение источника

б,- ;

RS - сопротивление токозадающего резистора 8.

Отрицательна  обратна  св зь с выхода первого 1 операционного усилител  на второй 2 вход четырехполюсника 7, выполненна  на втором 2 операционном усилителе и делителе напр жени  3, содержащем последовательно соединенные резисторы 4 и 5, при равенство значений сопротивлений этих резисторов, обеспечивает равенство значений разнопол рных выходных напр жений первого 1 и второго 2 операционных усилителей.

Таким образом, благодар  предложенному включению выходов силового узла и

, . -: ..- - .. ,. ;„.. . ,-..--в. .; ,-,..-.--. , г. , .Jb - &x - - & && tt4:-i.. V. . .

входов первого операционного усилител  упрощена конструкци  устройства дл  преобразовани  напр жени  в ток, а также повышено его входное сопротивление,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  преобразовани  напр жени  в ток, содержащее два операционных усилител , делитель напр жени , источник входного напр жени  и четырехпо- люснйкТ вЫполненный на последовательно соединенных токозадающем резисторе и нагрузке, причем первый вход четырехполюсника подключен к выходу первого операционного усилител  и первому выводу делител  напр жени , второй вывод которого соединен с вторым входом четырехполюсника и выходом второго операционного усилител , инвертирующий вход которого подключен к среднему выводу делител  напр жени , а неинверти рующий вход - к общей шине, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, один из входов первого операционного усилител  подключен к первому выходу четырехполюсника , второй выход оторого через источник входного напр жени  соединён с д ру г и м в х 6 до м пер в ото о п е ра цион но го ус ил ител  , в ыходы четырех п ол юсн и ка сое- динёны с выводами токозадающего резистора .