Операционное устройство для преобразования параметров электрических цепей в напряжение

-1 еит био,ил. Союз Советскии Социалистицескии РеспубликОп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(51) М 818 2 01 й 17/Об осударственный номитеСовета й 1 инистров СССРпо делам иэооретенийи открытий(45) Дата опубликования описания 12,07(72) Автор изобретения И. Вол 1) Заявител 54) ОПЕРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ В НАПРЯЖЕНИЕ рых присоединены к соответствующим прямо пропорциональным импедансам 21.Однако, это устройство имеет недостаточно высокую линейность функции преобразования и небольшие функциональные возможности,Цель изобретения - повышение линейности функции преобразования и расширение функцио. нальных возможностей.Это достигается тем, что в операционное уст. ройство для преобразования параметров электри ческих цепей в напряжение, содержащее многоэлементный двухполюсник, состояший из послсдова. тельно включенных (И) прямо пропоршьональных импедансов и токозадающей цепи из последователь. но включенных источника опорного напряжения и обратно пропорционального импеданса, 1 М.1) повторителейй напряжения, выходы которых присоединень оог ным и мпеданапряжениядающей цепи ник подключен между высокопотенциальным вы. ходнъ 1 м зажимом первого повторителя напряжения и низкопотсн.цальным выходным зажимом ин. версного оси:и 1 тся и;шряжсния, а ос 1 а:и,иь:е яы Изобретение относится к информационно-измерительной технике и, в частности, может быть использовано для линейного преобразования активных сопротивлений, емкости и индуктивности в напряжение. 5Известны операционные преобразователи параметров электрических цепей в напряжение, в которых сигнал пропорционален отношению двух импедансов 1.В известном устройстве отличие коэффициента 10 передачи повторителей напряжения от единицы обуславливает погрешность от нелинейности, Известное устройство не обеспечивает получения выходного сигнала, пропорционального отношению любых двух импедансов многоэлементного двух полюс ника.Известно также операционное устройство для преобразования параметров электрических цепей в напряжение, содержащее многоэлементный двухполюсник, состоящий из последовательно включен п ных (М) прямо пропорционалыщх импедансов и токозадаюшей цепи, состоящей из последовательно включешгых источника опорного напряжения и обратно пропорционального импеданса, (М) неиверсных повторителей напряжения, входы кото. 25 етствуюшим прямо пропорциональ.сам, введен инверсш гй уси ип ельход которого присоелшюн к токоза.причем многоэлементный двухиолюс.ходные зажимы повторителей и усилителя напряжения соединены последовательно.На чертеже представлена структурная электри.ческая схема предлагаемого операционного устройства,устройство содержит многоэлементный двухполюсник 1, состоящий из последовательно соединенных токозадающей цепи 2 и из цепи 3, содержаачгй (Ч) прямо пропорциональных импедансов 4,Токозадающая цепь содержит обратно пропорцио.нальный импеданс 5 и источник 6 опорного напряжения. Неинверсные повторители 7 напряженияимеют ко. ффициенты передачи близкие к единице.Инверсньгй усилитель 8 имеет коэффициент усиле.Ння намного больше единицы, МногоэлемептньгйДВухлолнх.ник присоединен к высокопотенциальНому выходному зажиму 9 первого повторителя иВ низкопотенциальному выходному зажиму 10 усиЛйтеля 8.Работа устройства осуществляется следующимНбразом.Прямо пропорционзльные имледзнсы 4 под 19 Почены к входам повторителей 7. ТокозадаюшаяЦеь 2, содержащая обратно пропорционзльньгй имН 6 Данс 5, подключена ко входу усилителя 8. Паде 11 И 6 напряжения на 1-том прямо пропорциональномИМпедансе 4 и напряжение на выходе -того повто.19 Теля 7 определяются соответственно выраже 1 Нямиу, Ц(1+1)1(; Е(ЮГДе 2; и Уь 1 - соответственно полные сопротивле 11 йя -того прямо пропорционзльного и обратно Пропорционального импедансов 4 и 5, О - напряжение источника 6 опорного сигнала; К; - коэффициФйт передачитого повторителя напряжения ( = 1,2, г 1); К - коэффициент усиления усилителя 8,Погрешность от нелинейности определяется вы. рВжением1-К Кг 1-Кхг 1 " -г Еи-г1 ф К 7.у, 1 ги ъ 1 г к ь, Отсюда следует, что погрешность от нелинейности уменьшается с приближением К; к единице и с увеличением коэффициента усиления К,В известных операционных устройствах по.1 роцгность от нелинейности определяется вырзже- НИдм Таким образом, иредчзгаемое усгройсгво обеспечивает в (1 + К) раз меньшую пгпрешносгь посравнению с извес 1 тгы ми устройствами. При этом визвестных усгройствах к стабильности коэффициентов передачи К; повториелей напряженияпредъявляются высокие требования, В предложенном устройстве к стабильности ко эффициентов передачи К; повторителей нзпряжеггия и к коэффициенту усиления К усилителя не прецьявляются1 р жесткие требования, тзк как здесь осуществляетсявзаимокомпенсация влияния изменений К; и К,В устройстве условие линеаризаиии (К;-1 и;пгК - +Оф) не зависит от параметров импедансов 4 и 5,т,е, изменение Е; и 71 Ч (например, от вэаимодейст 15 вия влияюгпих факторов темперагуры, влажности ипр.) не влияет на линейность функции преог 1 разования,20 Фо р мула и зо 6 ре ге ни яОперзционггое устройство для преобразованияпараметров электрических цепей в напряжение, со.держащее многоэлементный двух полюсник, со- М стоящий из последовательно включенных (М.1)прямо пропорциональных импедансов и токозадаю.щей цепи из последовательно включенных источни.ка опорного напряжения и обратно пропорциональ.ного импеданса, (Ч.1) повторителей напряжения, ЭО входы которых соединены с соответствующим прямо пропорционзльным импедансом, о т л и ч а юще е ся тем, что, с целью повышения линейности функции преобразования и расширения функциональных возможностей, в устройство введен инВ версный усилитель напряжения, вход которого присоединен к токозздаюшей нели, причем многоэлементный двухполюсник подключен между высоко.потенциальным выходным зажимом первого повторителя напряжения и низкопотепциальным выход ным зажимом инверсного усилителя напряжения, аостальные выходные зажимы повторителей напряжения и инверсного усилителя напряжения соединены последовательно.Источники информации, принятьге во вниманиепри экспертизе:1, Авгорское свидетельство СССР У 296045,М.Кл 2 6 01 Н 17/06, опубликовано 05.08,69,, Волгин Н,И, Пинейгц)е электрические пре.р обраэователи для измерщельгпях приборов и сис.тем "Совегское радио", 1971, рис,21,5476 УУ оррек эр Е. Ск а 874/98 1 юекцюа, 4 Редактор О,( тенина осгавитель П, Лящн.креп А. Богдан Тира, 110 ИИПИ Гоеударлвенноя комитета чае но пенам иэорюгений и откр 1 303 с, Моеква, Ж 35, РауникаяРи,ии 1111 "Пгн н", т, Ужкорон, у аппиеноеа Чинилгов Глийи 1, н, 4/5