Преобразователь относительного отклонения сопротивления в напряжение

)5 6 О 1 К 27/О СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ И ГКНТ СССР 1 р /ч г и"., ь;. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ енно ьедиСССР979.СССР1984,ТНОСИТИВЛЕ ЛЬ ЯВ к контрольно- ожет быть исци ых(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОНОГО ОТКЛОНЕНИЯ СОПРОНАПРЯЖЕНИЕ(57) Изобретение относитсяизмерительной технике и м Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использовано в термометрии, устройствах входного контроля резисторов и резистивных пленок, в резистивных датчиках неэлектрических величин и т.д,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем дополнительного измерения относительного отклонения сопротивления в напряжение.На фиг. 1 изображена функциональная схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.Преобразователь относительного отклонения сопротивления в напряжение содержит клеммы 1 для подключения измеряемого резистора, переключаемый .источник тока 2, повторитель 3, источник 4 опорного напряжения, первый 5 дифференциальный усилитель, второй 6 дифферен альный усилитель, блок 7 постоянн перепрограммируемых запоминающих устпольэовано в термометрии, в устроиствах входного контроля резисторов и резистивных пленок,.в резистивных датчиках положения, Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей путем дополнительного измерения относительного отклонения сопротивления в напряжение. Преобразователь содержит измеряемый резистор, переключаемый источник тока 2, повторитель 3, источник опорного напряжения 4, первый 5 и второй 6 дифференциальные усилители, блок 7 постоянных перепрограммируемых запоминающих устройств (ППЗУ), перемножающий цифроаналоговый преобразователь 8, 2 ил,ройств (ППЗУ), перемножающий цифроаналоговый преобразователь (П ЦАП) 8.Устройство работает следующим образом,На неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 5 подается опорное напряжение источника 4 опорного напряжения. Выход первого дифференциального усилителя 5 через измеряемый резистор и повторитель 3 соединен с инвертирующим входом этого же усилителя, поэтому по цепи обратной связи первый дифференциальный усилитель 5 с высокой точностью поддерживает заданное опорное напряжение на своем инвертирующем входе, а следовательно и на входе повторителя 3. Источник тока 2 формирует строго заданный ток через измеряемый резистор, поэтому на первом выводе измеряемого резистора, соединенном с выходом первого дифференциального усилителя 5 формируется напряжение, пропорциональное изме5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ряемому сопротивлению резистора в суммес опорным напряжением Оопор,.Овых 1 = Ой + ОопорГДЕ Овых 1 - НаПРЯжЕНИЕ На ВЫХОДЕ ПЕРВОГОдифференциального усилителя;Ов - напряжение, пропорциональноевеличине измеряемого резистора,Оа=1 Йх,где 1 - ток, формируемый источником тока;Йх - сопротивление измеряемого резистора.Второй дифференциальный усилитель 6выполняет функции вычитателя и масштабного усилителя, На один его вход подаетсянапряжение с выхода первого дифференциального усилителя 5, а на второй - опорное. напряжениес выхода повторителя 3. На выходе второго дифференциального усилителя 6 будет напряжение:Овых 2 = КО 2 Овых.опор КО 2 Овых.1ГДЕ Овых 2 - НаПРЯжЕНИЕ На ВЫХОДЕ ВТОРОГОдифференциального усилителя;Ко 2 - коэффициент усиления по напряжению.Изменяя коэффициент усилеиия плечдифференциального усилителя, можно установить достаточно точное соответствие величин сопротивления измеряемогорезистора и напряжения на выходе второгодифференциального усилителя 6.Для того, чтобы определить относительное отклонение сопротивления от номинального значения с учетом того, чтовыходным информационным параметромявляется напряжение, необходимо реализовать следующий алгоритм:,100 огде д - относительное отклонение соп ротивления от номинального значения;Ь О - приращение напряжения, соответствующее приращению сопротивления;Оном - напряжение, соответствующееноминальному значению измеряемого резистора (сопротивление датчика),Известно, что если на адресные входыперемножающего цифроаналогового преобразователя подать кодовую комбинацию,а иа вход опорного напряжения подать аналоговую величину, то на выходе ПЦАПэ будет сформировано напряжение,пропорциональное произведению этих величин.Для того, чтобы с помощью П ЦАП 8 осуществить деление двух величин, кодовая информация о величине номинальногосопротивления измеряемого резистора, подаваемая иа адресные входы ПЦАП 8, записывается в блок 7 ППЗУ в обратных кодах. Таким оооразом на выходе преобразователя получаЮт напряжение, пропорциональное величине относительного отклоНения сопротивления от его номинального значения,Например, если в качестве ПЦАП 8 используется 10-разрядный ЦАП, кодовая информация о номинальном значении сопротивления измеряемого резистора рассчитывается согласно формуле:мвкс 1(ц 4номгде Вмвкс - максимально возможное значение сопротивления в данном поддиэпазоне;Ином - номинальное значение сопротивления (сопротивление датчика при номинальной температуре).Очевидно, что в случае применения преобразователя, например, в термометрии можно записать в блок 7 ППЗУ всю необходимую информацию о всех имеющихся датчиках какого-либо обьекта. При этом можно сравнительно легко автоматизировать процесс контроля и регулирования температуры обьекта, Также можно контролировать сопротивление резисторов и резистивных пленок на соответствие заданным границам допуска. При этом, если сопротивление измеряемого резистора будет точно соответствовать своему номинальному значению,то на выходе преобразователя будет напряжение 1 В. При отклонении сопротивления от номинального значения, например, на + 10% напряжение изменяется также на + 100 и составляет 1,1 В и т.д.Предла гаем ый преобразовэтел ь относительного отклонения сопротивления в напряжение позволяет сравнительно легко автоматизировать процесс контроля технологических параметров сложных обьектов, содержащих различные резисторы и резистивные датчики, автоматизировать процесс отбраковки резисторов и резистивных пленок при производстве гибридных микросхем,1 Формула изобретения Преобразователь относительного отклонения сопротивления в напряжение, содержащий источник опорного напряжения, клеммы для подключения измеряемого сопротивления, первая из которых подключена к выходу первого дифференциального усилителя, а вторая - к источнику тока, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены повторитель, второй дифференциальный усилитель, блок постоянных перепрограммируемых запоминающих устройств, перемножающийцифроаналоговый преобразователь, при этом вход повторителя соединен с иеточником тока, а выход - с первым входом первого дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход - с первым входом второго дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом повторителя, а выход - с входом опорного напряжения перемножающего цифроаналогового преобразователя, адресные входы которого соединены с выходом 5 блока постоянных перепрограммируемыхзапоминающих устройств, выход которого подключен к управляющему входу источника тока.