Преобразователь сопротивления в напряжение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4042 А 9) 55 6 01 В 27 26 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕТЕНСВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСА К АВТОРСКОМ%18укторское бюро биолокой кибернетики обритании М 1204151(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения параметров окружающей среды,Изобретение относится к и ной технике и может быть испол измерения параметров окружаю например температуры, освеще ханических деформаций, магнит и т.д. змерителььзовано для щей среды, нности, меного потока,фь,Ь ЯЦелью изобр шение точности и рение области многоканальногоНа чертеже из зователя сопротиПреобразоват пряжение содерж зователей 1, где и из которых состо Вн, канального о А 1, первого В 1 и первый источник етения является повыреобразования и расшиприменения за счет преобразования.ображена схема преобравления в напряжение.ель сопротивления в наит и канальных преобра - число каналов, каждый ит из резистора нагрузки перационного усилителя второго В 2 резисторов, 2 тока, согласующий опе(21) 4766352/21 (22) 08.12.89 (46) 15.05.92. Бюл (71) Опытно-конс ческой и медици (72) Е.П.Баранов (53) 621,317(088.8 (56) Патент Вели кл, 6 01 И, 1976.Гутников В,С ка в измерительн атомиздат, 1988,Целью изобретения является повышение точности преобразования и расширение области применения,Преобразователь сопротивления в напряжение содержит канальный преобразователь 1 и источник 2 тока, причем канальный преобразователь состоит из резистора нагрузки Вн канального операционного усилителя А 1 и двух резисторов В 1 и В 2.Введение (п) канальных преобразователей, (где и- число каналов преобразования) согласующего операционного усилителя 3, двух групп ключей 4 и 5 по и ключей в каждой группе и второго источника 6 тока позволяет повысить точность преобразования вследствие достижения максимальной чувствительности и расширить область применения, 1 ил. рационныи усилитель 3, первую 4 и вторую5 группы ключей, второй источник 6 тока.Работа преобразователя сопротивления в напряжение состоит в последовательном подключении резисторов нагрузкикаждого из и каналов преобразования к источнику 2 тока (1),Резистор Вн нагрузки первого каналапреобразования подключается к источнику2 тока (11) следующим образом,В первой группе ключей ключ К 11 выключен, ключи К 12,К 1 п, включены во второйгруппе ключей ключ К 21 включен, ключиК 22 К 2 п выключены,Трехпроводная схема подключения резисторов Вн нагрузки при условии равенства сопротивлений резисторов В 1 и В 2.подключенных к неинвертирующему входу(Н-входу) канального операционного усилителя А 1, обеспечивает режим компенсациисопротивления соединительных проводовдля резистора йн нагрузки.Дополнительный источник 6 тока (г),подключенный к Н-входу канального операционного усилителя А 1, сохраняет указанный режим и создает такое напряжение навыходе канального операционного усилителя А 1, которое компенсирует напряжениеот протекающего через резистор Йн нагрузки тока, т.е. компенсируется начальное значение сопротивления резисторов Йннагрузки,Для фиксированного значения сопротивления резистора Вн нагрузки на выходеисточника 2 тока ( 1) будет нулевое напряжение и изменение величины сопротивленияприведет к появлению напряжения разногознака.Для удобства ноль шкалы измеряемогопараметра можно смещать.Например, при измерении температурыкогда нагрузкой является терморезистор,можно добиться такого положения, что нулевой, положительной и отрицательнойтемпературе соответствует нулевое, положительное и отрицательное выходное напряжение, При необходимости можносмещать шкалу, например выставить нулевое выходное напряжение при+20 С,Напряжение с выхода источника 2 тока(1) через согласующий операционный усилитель 3(А+1) подается на Н-входы канальных операционных усилителей с помощьюзамкнутых ключей 4 первой группы(К 1 г Кл).Тогда ток через резистор Вн нагрузкиуказанных каналов преобразования не протекает, поскольку потенциалы напряженийна первом, втором, третьем выводах равны.Для работы второго канала необходимо, чтобы в первой группе 4 и ключей ключК 1 г был выключен, остальные включены,во второй группе 5 и ключей ключ Кгг включен, остальные выключены.Последующие каналы преобразователясопротивления в напряжение подключаются аналогично. Таким образом, коммутатор, для последовательной коммутации тока врезисторных нагрузки в данном случаепредставляет собой соединение двух группключей и канальных операционных усилителей.Канальный операционный усилительдля работающего канала представляет собой ключ в режиме "Включено" и имеет нулевое сопротивление, а для других каналовпредставляет собой ключ в режиме "Выключено", поскольку ток через резисторы нагрузки не проходит, т,е, происходит101520253035 40 45 переключение тока в резисторе Вн нагрузки каналов преобразования,Преобразователь сопротивления в напряжение позволяет осуществить многоканальное преобразование и повысить точность преобразования вследствие достижения максимальной чувствительности, которая ограничивается только максимальной мощностью рассеяния резистора нагрузки,Компенсация начального значения сопротивления резисторов нагрузки позволяет полностью использовать выходное напряжение источника тока и употреблятьболее низкое напряжение источника питания.Надежность преобразования повышается поскольку нет элементов схемы, работающих в предельных режимах, например ключей коммутатора.Формула изобретения Преобразователь сопротивления в напряжение, содержащий первый источник тока и канал преобразования, который состоит из резистора нагрузки, включенногопо трехпроводной схеме, канального операционного усилителя, первого и второго резисторов, причем первый вывод резистора нагрузки подключен к выходу источника тока, второй и третий выводы резистора нагрузки соединены соответственно с инвертирующим входом и выходом канального операционного усилителя, неинвертирующий вход которого через первыйрезистор соединен с общей шиной, а через второй резистор - с выходом канального операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью повышения точности преобразования и расширение области применения за счет многоканального преобразования, в него введены и - 1 каналов преобразования, согласующий операционный усилитель, первая и вторая группы ключей по п ключей в каждой группе, второй источник тока, выход которого соединен с входами второй группы ключей, выходы которых соединены соответственно с выходами первой группы ключей и неинвертирующими входами канальных 5055 операционных усилителей каждого из соответствующих каналов преобразования, первые выводы резисторов нагрузки каждого из которых объединены и соединены с выходом первого источника тока и неинвертирующим входом согласующего операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом согласующего операционного усилителя и входами первой группы ключей.1734042 орректор Н.Коро актор Т.Лазоренк ина. 10 оизводстве каз 166 ВНИИ Составитель В.ЧеботоваТехред М.Моргентал Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород