SU853426A1 - Универсальное измерительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение ОТНОСИТСЯ к измерительной технике, в частности, может быть использовано в измерител х температуры с полупроводниковыми терморезисторами . Изве.стно универсальное устройство содержащее источник питани , два измерительных преобразовател , два опе рационных усилител  и сумматор, к входу которого подключены выходы операционных усилителей, а последовательно с выходом одного из операционных усилителей включен один из преобразователей Это устройство практически не работоспособно с датчикг1ми с большой кратностью изменени  сопротивлени  под действием измер емого параметра, и требует значительных аппаратурных изменений приизмерении с другим типом датчиков. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  уни версальное устройство, содержЕвдее источник питани , два измерительных преобразовател , два операционных усилител , три сумматора, выход одно го из них  вл етс  выходом устройства , выход первого сумматора соединен с входом нлходного сумматора, и чере резистор с входом первого операционного усилител , выход второго сумматора также соединен с входом выходного сумматора и через измерительный пре бразователь с входом второго операционного усилител , Первый измерительный преобразователь включен в iienb обратной св зи первого операционного усилител . На входе первого и второго сумматоров включены по два дополнительных переменных резистора . В цепь обратной св зи второго операционного усилител . включен посто нный резистор. Соединение первого и второго сумматоров.и операционных усилителей с входом выходного сумматора осуществл етс  через переменные резисторы С2}. Однако это устройство практически неработоспособно с датчиками, которым присуще  вление релейного эффекта , привод щего к неоднозначности их характеристик при циклических изменени х измер емого параметра в широком диапазоне, например температуры , при измерении ее с помощью полупроводниковых терморезисторов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  путем создани  конструкции устройства, обеспечивагацей работу с датчиками, которым присущ релейный эффект и нелинейность характеристики.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство,содержащее источник питани , два измерительных лреобразовател , два операционных усилител , два сумматора, выходы которых соединены со входами делителей, а входы каждого сумматора соединены с выходом своего операционного усилител  и трехвходовой сумматор, ко входу которого подключены выходы операционных усилителей, а последовательно со входом одного из операционных усилителей включен один из преобразователей , при этом другой преобразователь включен а цепь обратной св зи другого операционного усилител , дополнительно введены блок вычитани , входы которого соединены с выходами операционных усилителей, инвертирующий усилитель, вход которого подключен к выходу.блока вычитани , а выход подключен ко входу трехвходового сумматора и два сумматора, причем первый вход одного сумматора соединен с источником питани , второй вход соединен с выходом трехвходового сумматора и первым входом другого введенного выходного сумматора, а выход этого сумматора соединен со вторым входом Ш:эходного сумматора и со входами сумматоров, выходы которых подключены ко входам операдионных усилителей .

На чертеже изобрс1жена электрическа  схема предлагаемого устройства.

Устройство содв1§жит источний 1 питани , два измерительных преобразовател  2 и 3, два операционных усилител  4 и 5, п ть сумматоров 6-10, вычитающий б ок 11, инвертирукщий усилитель 12. Шлход су в атора 7 соединен через посто нный резистор 13 со входом операционного усилител  4.

Вход сумматора 8 через измерительный преобразователь 3 соединен с в :одом операционного усилител  5. Измерительный преобразователь 2 включен в цепь обратной св зи операционного усилител  4. В цепь обратной св зи операционного усилител  5 включен посто ншлй резистор 14. Два входа вычитагааего блоха 11 соединены с соответствуювди№€ выходами операционных усилителей 4 и 5, выходы которых также соединены совходами сумматоров , выход вычитающего блока соединен со входом инвертирующего усилител  12. Выход инвертирук цего усилител  соединен с третьим входом сумматора б, выход которого соединен с входами сумматоров 9 и 10. Ко входу cyi DkiaTOpa 10 подключен источник питани  1, выход сумматора 10 соединен со входами cyNtt/iaTOpoB 7, 8, 9. Выход сумматора 9  вл етс  выходом устройства .

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии действи  измер емого параметра, например температуры, сопротивление преобразователей 2 и 3 равно R, и на выходе устройства нап р жение по величине равно напр жени источника питани  1. Когда на преобразователи , которыми в данном случае будут полупроводниковые терморезисторы , начинает воздействовать измер емый параметр, например, температура , их сопротивление измен етс  на величину дК.

При этом на вход сумматора 6 поступают три сигнала: два из них,пропорциональные величине прикладываемого параметра (температуры) и третий сигнал, компенсирукнций релейный эффект датчика.

Линеаризаци  вьусодного напр жени , термокомпенсаци  и компенсгщи  промышленных помех осуществл етс  за счет того, что измерительные преобразователи 2,3 включены в различные точки измерительных схем. Так как эти преобразователи 2,3 однотипны и работают в одинаковых услови х, их погрешности, вызванные нелинейностью одного пор дка, но с противоположными знаками, и поэтому при сложении в сумматоре 6 они компенсируют друг друга. Сигналы с выхода операционных усилителей 4 и 5 поступают также на вычитающий блок 11,с выхода которого мы получаем разностный сигнал, если датчику присущ релейный эффект, который через инвертирующий усилитель 12 поступает на вход сумматора б, что позвол ет компенсировать  вление релейного эффекта датчика (в данном случае терморезисторов ) .

Таким образом, использование описываемого устройства обеспечивает высокую линейность и однозначность измерени  параметра независимо от характера измерительного цикла,, например температурного, а значит, дает возможность повысить точность измерений , унифицировать блоки аналогового ввода сигналов многоканальных систем, отказатьс  от жесткой прив зки определенного типа датчиков к каналам устройства.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 559107, кл. G 01 В 7/16, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 624109, кл. G 01 К 7/22, 1978.