SU469100A1 - Линейный преобразователь активного сопротивлени в посто нное напр жение - Google Patents

Description

1

Преобразователь относитс  к области электроизмерительной техники и может быть использован , например, в автоматизированных системах контрол  и измерени  параметров электрических цепей.

Известен преобразователь, содержащий измер емое и эталонное сопротивлени , источник напр жени , регулирующий усилитель в цепи питани  измер емого и эталонного сопротивлений , измерительный усилитель, подключенный параллельно измер емому сопротивлению и св занный цепью обратной св зи с регулирующим усилителем.

Погрешность преобразовани  в таком преобразователе обусловлена низкочастотным дрейфом уровней напр жени  усилителей посто нного тока и источника питающего напр жени .

Цель изобретени  - уменьшение погрешностей преобразовани .

Это достигаетс  тем, что в предлагаемом линейном преобразователе перва  и втора  ветви моста, содержащие соответственно измерительный и дополнительный стабилизаторы тока, подключены к общему дл  обоих стабилизаторов источнику опорного напр жени .

На фиг. 1 показана принципиальна  электрическа  схема линейного преобразовател ; на фиг. 2 показана зависимость напр жени 

At/ в измерительной днагонали моста от величины отклонени  измер емого сопротивлени  от некоторого номинального значени  (крива  а - дл  известной мостовой схемы , крива  б - дл  предлагаемого преобразовател ).

Преобразователь содержит источник посто нного напр жени  U питани , измерительный и дополнительный стабилизаторы 1 и 2 тока, каждый из которых состоит из регулирующего 3 и усилительного 4 транзисторов с нагрузкой в виде резистора 5 в цепи коллектора . Стабилитрон 6 предназначен дл  получени  опорного напр жени  Uo, необходимого дл  нормальной работы стабилизаторов тока . Резистор 7 служит дл  задани  рабочей точки стабилитрона 6. Резисторы 8 определ ют величину тока стабилизации стабилизаторов . В измерительную диагональ моста, содержащего сопротивлени  9, 10, 11 и измер емое сопротивление 12 (Rx) включен измеритель 13 напр жени , например вольтметр.

Преобразователь работает следующим образом .

При включении источника питани  и подключени  измер емого сопротивлени  в цепи: минус источник питани , измер емое сопротивление , коллектор - эмиттер транзистора 3, резистор 8, плюс источника питани  протекает ток i, величина которого выражением

t/o + i/бэ

i

8

где (Убэ - напр жение база - эмиттер транзистора 3;

Ra - величина сопротивлени  резистора 8.

Если сопротивлени  обоих резисторв 8 равны , то и в ветви моста, где включены резисторы 9, 11, протекает такой же ток. Резистор 9  вл етс  эталонным, величина его сопротивлени  9 может быть выбрана равной номинальному значению iR , тогда при условии , вольтметр 13 показывает нулевое значение напр жени  (). При этом отклонени  напр жени  I/ от номинального значени  и дрейф напр жени  VQ опорного источника вызывают одинаковые приращени  тока в измерительной (Rx, Rio) и компенсирующей (9, ), ветв х моста. Так как эталонное и измер емое сопротивлени  включены в параллельных ветв х, то приращени  токов вызывают одинаковые приращени  напр жени  на этих резисторах, а выходное напр жение А К не измен етс .

При отклонении измер емого сопротивлени  RX, например, в больщую сторону от номинального значени  увеличиваетс  падение напр жени  на нем, на такую же величину уменьщаетс  падение напр жени  на переходе коллектор - эмиттер регулирующего транзистора 3, а ток t в цепи Rx остаетс  посто нным . Поскольку потенциал точки А относительно - V при этом не мен етс , то , где ARx - отклонение Rx от номинала . Режим транзистора 3 стабилизатора 1 тока должен быть выбран таким, чтобы напр жение коллектора - эмиттер транзистора 3 при номинальном значении Rx превышало (А- Лакс где Д Умакс - м аксимальное значение напр жени  в измерительной диагонали ыакс - максимальное отклонение величины RX от номинального значени .

При отклонении измер емого сопротивлени  в меньшую сторону от номинального значени  напр жение AV имеет обратную пол рность . Во всем диапазоне измерени  величиНЫ RX от до (ц+()макс СОхран етс  линейна  зависимость выходного напр жени  преобразовател  V от величины измер емого сопротивлени  (фиг. 2,6). Резисторы 10, И позвол ют выбрать в конкретном случае режим схемы преобразовател , их сопротивлени  могут быть равными нулю, и принцип работы преобразовател  при этом не мен етс .

Таким образом, существенным отличием линейного преобразовател  активного сопротивлени  в посто нное напр жение от известного преобразовател   вл етс  подключение измерительной и компенсирующей ветвей к стабилизаторам тока, которые имеют общий источник 6 опорного напр жени  Ко. Это обеспечивает уменьшение погрешности преобразовани , обусловленной нестабильност ми напр жени  V источника питани , опорного напр жени  Vo и других элементов преобразовател . Особенно это преимущество преобразовател  про вл етс  в окрестности (практически отсутствует нулевой дрейф).

Предмет изобретени 

Линейный преобразователь активного сопротивлени  в посто нное напр жение, содержащий измер емое и эталонное сопротивлени , обща  точка которых соединена с одной из шин источника посто нного напр жени , стабилизаторы тока, соединенные последовательно с сопротивлени ми, измеритель напр жени  и источник опорного напр жени , подключенный к сопротивлени м, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  погрешности преобразовани , стабилизаторы тока соединены с другой шиной источника посто нного напр жени  через общий источник опорного напр жени .