Линейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение

О П И С А Н И Е469300ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свае Сваетскии Свциалистическик Рвслчелик(51) М. Кл. б 01 г 27/02 Государствеииый комитет Совете Мииистров СССР ле лелем иеобрвтеиийи втийытии(54) ЛИНЕЙНЪЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Преобразователь относится к области электроизмерительной техники и может быть использован, например, в автоматизированных системах контроля и измерения параметров электрических цепей.Известен преобразователь, содержащий измеряемое и эталонное сопротивления, источник напряжения, регулирующий усилитель в цепи питания измеряемого и эталонного сопротивлений, измерительный усилитель, подключенный параллельно измеряемому сопротивлению и связанный цепью обратной связи с регулирующим усилителем.Погрешность преобразования в таком преобразователе обусловлена низкочастотным дрейфом уровней напряжения усилителей постоянного тока и источника питающего напряжения.Цель изобретения - уменьшение погрешностей преобразования.Это достигается тем, что в предлагаемом линейном преобразователе первая и вторая ветви моста, содержащие соответственно измерительный и дополнительный стабилизаторы тока, подключены к общему для обоих стабилизаторов источнику опорного напряжения.На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема линейного преобразователя; на фиг. 2 показана зависимость напряжения ЛУ в измерительной диагонали моста от величины отклонения ЛЛизмеряемого сопротивления от некоторого номинального значения Й (кривая а - для известной мостовой схемы, кривая б - для предлагаемого преобразователя). Преобразователь содержит источник постоянного напряжения У питания, измеритель ный и дополнительный стабилизаторы 1 и 2тока, каждый из которых состоит из регулирующего 3 и усилительного 4 транзисторов с нагрузкой в виде резистора 5 в цепи коллектора. Стабилитрон 6 предназначен для получения опорного напряжения У необходимого для нормальной работы стабилизаторов тока. Резистор 7 служит для задания рабочей точки стабилитрона 6. Резисторы 8 определяют величину тока стабилизации стабилизато ров. В измерительную диагональ моста, содержащего сопротивления 9, 10, 11 и измеряемое сопротивление 12 (Я) включен измеритель 13 напряжения, например вольтметр.Преобразователь работает следующим образом.При включении источника питания и подключения измеряемого сопротивления в цепи: минус источник питания, измеряемое сопротивление, коллектор - эмиттер транзисто ра 3, резистор 8, плюс источника питания протекает ток , величина которого определяетсявыражениемо+ бзФ8где Оба - напряжение база - эмиттер транзистора 3;Я, - величина сопротивления резистора 8.Если сопротивления обоих резисторв 8 равны, то и в ветви моста, где включены резисторы 9, 11, протекает такой же ток. Резистор 9является эталонным, величина его сопротивления Я 9 может быть выбрана равной номинальному значению Ях, тогда при условииЯ -- Я , вольтметр 13 показывает нулевоезначение напряжения (ЬР=О), При этом отклонения напряженияот номинального значения и дрейф напряжения 1, опорного источника вызывают одинаковые приращениятока в измерительной (ЯЯю) и компенсирующей (ЯЯ 1), ветвях моста, Так как эталонное и измеряемое сопротивления включены впараллельных ветвях, то приращения токоввызывают одинаковые приращения напряжения на этих резисторах, а выходное напряжение Л не изменяется,При отклонении измеряемого сопротивленияЯх, например, в большую сторону от номинального значения Я увеличивается падение напряжения на нем, на такую же величину уменьшается падение напряжения на переходе коллектор - эмиттер регулирующеготранзистора 3, а ток 1 в цепи Ях остается постоянным. Поскольку потенциал точки А относительно - 1 при этом не меняется, тоЬУ = ЬЯх, где ЬЯх - отклонение Яот номинала. Режим транзистора 3 стабилизатора 1тока должен быть выбран таким, чтобы напряжение коллектора - эмиттер транзистора3 при номинальном значении Ях превышаломакс = (Мх)макс где ЬК - максимальное значение напряжения в измерительНОй ДИаГОНаЛИ (Их) макс МаКСИмаЛЬНОЕ Отклонение величйны Ях от номинального значения,При отклонении измеряемого сопротивления в меньшую сторону от номинального значения напряжение ЬУ имеет обратную полярность. Во всем диапазоне измерения величи ны Яот Ях=О до Ях -- Ях+(Мх)максхраняется линейная зависимость выходного напряжения преобразователя Р от величины измеряемого сопротивления (фиг. 2, б). Резисторы 10, 11 позволяют выбрать в конкретном случае режим схемы преобразователя, их сопротивления могут быть равными нулю, и принцип работы преобразователя при этом не меня ется.15 Таким образом, существенным отличием линейного преобразователя активного сопротивления в постоянное напряжение от известного преобразователя является подключение измерительной и компенсирующей ветвей к стаби лизаторам тока, которые имеют общий источник 6 опорного напряжения ,. Зто обеспечивает уменьшение погрешности преобразования, обусловленной нестабильностями напряжения 1 источника питания, опорного напря жения 10 и других элементов преобразователя. Особенно это преимущество преобразователя проявляется в окрестности ЬР=О (практически отсутствует нулевой дрейф).30Предмет изобретенияЛинейный преобразователь активного сопротивления в постоянное напряжение, содер жащий измеряемое и эталонное сопротивления, общая точка которых соединена с одной из шин источника постоянного напряжения, стабилизаторы тока, соединенные последовательно с сопротивлениями, измеритель напря жения и источник опорного напряжения, подключенный к сопротивлениям, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения погрешности преобразования, стабилизаторы тока соединены с другой шиной источника по стоянного напряжения через общий источникопорного напряжения.469100 Составитель В, ШумайловТехред О. Гуменюк Корректоры: Е. Рожковаи Е. Хмелева Редактор Т. Рыбалов аказ 2251/ ПодписСР ИПИ пография, пр. Сапунова Изд.1450сударственного ко по делам изобреМосква, Ж, Ра Тираж 902митета Совета Министроений и открытийшская наб., д. 4/5