SU815677A1

SU815677A1 - Multichannel converter for converting resistance variation into electric signal

Info

Publication number: SU815677A1
Application number: SU792752790A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Рашидович Баширов; Анатолий Александрович Михеев; Геннадий Иванович Нечаев
Original assignee: Рязанский Радиотехнический Институт
Priority date: 1979-04-13
Filing date: 1979-04-13
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл преобразовани неэлектрических величин в электрический сигна в частности, дл измерени изменений сопротивлени датчиков резистивнрго типа. Известен многоканальный преобразователь , содержащий коммутаторы, резистивные датчики, источник бипо л рного питани Ц. Недостатком преобразовател вл етс больша погрешность преобраз вани , обусловленна нестабильность элементов. Известен также многоканальный пр образователь , содержащий несколько каналов из последовательно соединен -ных резистивных датчиков, источник питани датчиков, операционный усилитель , коммутаторы 121. Недостатком преобразовател вл етс недостаточна точность и узкие функциональные возможности, так как.нельз работать с высокоомными датчиками и использовать в разных каналах одновременно датчики с разаымк значени ми сопротивлений. Цель изобретени - повьвиение точности и расширение функциональных возможностей. Поставленна цель достигаетс тем, что в многоканальный преобразователь изменени сопротивлени в электрический сигнал, содер {ащий в каждом из N каналов пару последовательно соединенных резистивных датчиков, источник питани датчиков, операционный усилитель, три коммутатора каналов, через первый из которых точки соединени резистивных датчиков между собой подключены к неинвертирунлдему входу операционного усилител , вторые выводы одного--из датчиков каждого канала подключены с помощью второго коммутатора каналов к входному резистору, соединенному с инвертирукнцим входом операционного усилител , и с помощью третьего коммутатора - к выходу источника питани резистивных датчиков, введены второй операционный усилитель и четвертый и п тый коммутаторы каналов , при этом точки соединени резистивных датчиков между собой через первый коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу первого операционного усилител , вторые выводы одного из датчиков каждого канала через второй коммутатор каналов подключены к инвертирующему входу второго операционного усилител и ереэ третий коммутатор каналов к выходу второго операционного усили -ел , а вторые вйходы другого датчика каждого канала через четвертый коммутатор каналов подключены к выходу -первого операционного усилител и через п тый коммутатор каналов - к выходной клемме преобразовател /неинвертирующий вход первого операционного усилител соединен с выходом источника питани датчиков, а неинвертирующий вход второго операционного усилител - с другим выходом источника питани датчиков.The invention relates to a measurement technique and can be used to convert non-electrical values into an electrical signal, in particular, to measure changes in resistance of resistive-type sensors. A multichannel converter is known that contains switches, resistive sensors, a bipolar power supply source C. A disadvantage of the converter is a large conversion error caused by the instability of the elements. Also known is a multichannel generator containing several channels from series-connected resistive sensors, a sensor power supply, an operational amplifier, and switches 121. The disadvantage of the converter is insufficient accuracy and narrow functionality, since it does not work with high-resistance sensors and used in different channels simultaneously with sensors with resistance values. The purpose of the invention is to increase accuracy and enhance functionality. The goal is achieved by the fact that a multichannel converter changes resistance into an electrical signal, containing in each of the N channels a pair of series-connected resistive sensors, a sensor power supply, an operational amplifier, three channel switches, through the first of which are the connection points of the resistive sensors connected to the non-inverted input of the operational amplifier, the second terminals of one of the sensors of each channel are connected using the second channel switch to the input cut A second operational amplifier and fourth and fifth channel commutators are introduced to the source connected to the inverting input of the operational amplifier, and using the third switch to the output of the resistive sensor power supply; the connection points of the resistive sensors are connected to the inverting input through the first switch of the channels the first operational amplifier, the second terminals of one of the sensors of each channel through the second switch channels connected to the inverting input of the second operational amplifier The third and third channel switch is connected to the output of the second operational amplifier, and the second inputs of the other sensor of each channel are connected to the output of the first operational amplifier through the fourth channel switch and to the output terminal of the first operational amplifier through the fifth channel switch with the output of the sensor power supply, and the non-inverting input of the second opamp with another output of the sensor power supply.

На чертеже представлена схема преобразовател .The drawing shows a diagram of the Converter.

Преобразователь состоит из пары резистивных датчиков 1 и 2 в каждом из N каналов, коммутаторов 3-7 ка-, налов, операционных усилителей 8 и 9 источника питани датчиков 10 и хронизатора 11.The converter consists of a pair of resistive sensors 1 and 2 in each of the N channels, switches 3-7 channels, operational amplifiers 8 and 9 of the power source of the sensors 10 and the chroniser 11.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Под действием управл ющего сигнала с i-ro выхода хронизатора 11 открыты ключи i-го канала в каждом из коммутаторов 3-7.Under the action of the control signal from the i-ro output of the chroniser 11, the keys of the i-th channel are opened in each of the switches 3-7.

Через открытые-ключи коммутаторов 4 и 5 замыкаетс цепь обратной св зи операционного усилител 9, и на резистивные датчики 1 и 2 i-ro канала подаетс с выхода источника 10 напр жёни питани 2 Е. Через открытый ключ коммутатора 3 средн точка датчиков 1 и 2 соедин етс с инвертирующим входом операционного усилител 8, на неинвертирующем входе которого присутствует потенциал Е.Through the public keys of switches 4 and 5, the feedback circuit of operational amplifier 9 is closed, and resistive sensors 1 and 2 of the i-ro channel are fed from the output of source 10 to supply voltage 2 E. Through the open key of switch 3, the middle point of sensors 1 and 2 connects to the inverting input of an operational amplifier 8, at the non-inverting input of which potential E.

Цепь обратной св зи операционного усилител 8 замыкаетс через открыты ключ i-ro канала коммутатора 6.The feedback circuit of the operational amplifier 8 is closed through the key i-ro of the channel of the switch 6.

Выходной сигнал тензопреобразовател при включении 1-го канала содержит составл ющие характеризующие абсолютную погрешность преобразовани , обусловленную еидеальностью характеристик операционного усилител В, ключей коммутатора б каналов и конечным значением сопротивлени соеди ительных проводов, а также обусловленную неидеальностью харакретистиж операционного усилител 9, ключей коммутаторов 4 и 5 каналов и также конечным значением сопротивлени соединительных проводов.When the 1st channel is turned on, the output signal of the strain gauge contains components characterizing the absolute conversion error due to the ideal characteristics of the operational amplifier B, the keys of the commutator and the final resistance of the connecting wires, as well as the imperfect characteristics of the operational amplifier 9, the keys of the switches 4 and 5 channels and also the final resistance value of the connecting wires.

Claims

1. Automation of measurements. Proceedings of the RZAN Radiotechnical Institute. Issue 49, 1974, pp.105-118.

2. USSR author's certificate No. 530446, cl. H 03 K 13/20, 1976.