Мостовое измерительное устройство

Союз СоветскихСоциалистическихГаеспублин ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВМДБТИДЬСТВ(22) Заявлено 12,01.76 (21) 2312297/21 с присоединением заявки Гасуддрстаенный каинтет Йаветв Манатрав СССР в делам изабретеннй и аткрытхй(45) Дата опубликования описания 10.08.77(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического прибэрострэенгя(54) МОСТОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 25 Изобретение относится к измерительной технике.Известно мостовое устройство, снабженное электронным измерителем отношений напряжений, состоящим из двух усилитель ных трактов для сигналов делимого и делителя и двух регулируемых элементов 11.Недостаток такого мостового устройства заключается в наличии регулируемых элементов в двухканалах измерителя отцо- О шений напряжений равенство передаточных характеристик .которых не может быть обеспечено принципиально,ЕЕаиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является измерительное мостовое устройство, состоящее из рабочего и сравнительного мэстэв, которые запитацы эт двух эбмэтэк трансфэрматора напряжеция, первичная обмотка которого подключена к источнику питания; ресхорда, подключенного к диагонали сравнительного моста, усилителя мощности, подключенного к диагэцади рабочего моста, который управляет движком ресхра Е 2,Недостатком такого мостового измерительного устройства является необходимость применения сложных электромеханических компенсаторов, которые имеют боль шие габариты, вес и низкую надежность.Пель изобретения - уменыцение аддитив ных и мультипликативных погрешностей измерения без применения электромехани ческих излерителей отношещй.Чля этого в мостовом излерительном устройстве, содержащем рабопай и сравнительные лосты питающиеся от двух э моток трансформатора напряжения, перви д. о 5- мотка которого подклеочена к ст ши ь пи тания и усилитеть, включенньй в ,злг-. рительную диагональ рабочего мос";а, в изм- рительцую диагональ сравнительного моста пэдклюец дополнительный операционный уситштель и регуируемьй элемент на поле- вм ТЕанзстрепр этм вход сравнительно моста соединен с обмоткой трансфрматра цапЕ.яжения через введенные вь- рямцг. ь с фц ьтрэл з его выход соедине с цвертируюцпм вхдом упомянутого операцицц усиляелч, выход котро о соедиНЕН до ВХСДОГЛ гЭег"глп:ЭУеггСгГО ЭЛЕЛ:еитавыход регулируемого элемента соединен свведенныл. Псточнпкогл тока и неинвертируюшим ВКОдогг указанного операционного усиелителя черсэ Введегпгый резистивый дели 5ТЕЛЬ, ПгЭИЧ 8 Лг Э Тот Же ВХОД ОПОРаЦИОННОГОУсилители с 08 дгпген чеггез введенный конденсатор с Обшей шиной, с которой соединени регулируемый элемент, инвертируюший.вход другого операционного усилителя сое- гОдинен с выходом регулируемого элементачерез дополнительно введенный конденсатор,а выход этого операционного усилителясоединен через введенный резистор обратной связи с инвергфируюшим входом, 15На чертеже изображена схема мостового измерительного устройства,Измеритегт нее уст ройсгВО содерэгит Оравенительный мост 1 и рабочий мост 2, кажДый ПЗ КОТОРЬгх т-ЦпгЭЛгген На Ч 8 ТЫРЕХ ТЕР9мосопротивле пня:, ггзрг-ьгй 011 ераггионныЙусилитель 3, иггвортггругоппгй вход которогосоединен с Выхиэдогл сравнительного моста,ВыхОд усилчтеля 3 соединен с затворомПолевого транзистора 4, исток которого 25соединен с обшей шиной, а сток подключенк источнику 5 постоянного тока и неинверТИРУгогпемУ ВХОДУ ПЕЭ 1 ЬОГО гЭПЕРаййоггггОГОусилителя через резистивный делитель 6,7, причем неиггвертируюгций вход соединен 30через конденсатор 8 с обшей шиной. Выход моста 2 соединен с нецнвеэтцруюшимВходом Второго Опе рапп Онпого усигги теля9, выход .которого соединен с иквертируюшим входол через резнстогэ обратной Сязи 3510, этот же вход соединен со стоком полевого транзистора через конденсатор 11.Вход моста 2 соецггген с т 1 эансфорглатогэомПитания 1 2 Вход сгэавггггтепьного гл 007 а 1соединен с трансфорглатором 12 через фильтр э13 и Выпрямитель 14,Мостовое измеРцтегпгное УстРойство Работает следующим Образом.Сравнительный мост 1 запитан постоянным током, а мост 2 запитап переменным 45током от обшего цсточнггка питания 12.Сигнал разбаланса переменного тока моста2 усиливается опегэацггогпгым усилителем9. Коэффицчент усиления усилителя 9 определяется соотношепцем плеч делителя напряжения отрицательной обратной связи,состояшей из резистора 1 0 и сОЩэотивльния цепи сток-исток транзистора 4. Приопределенных условиях гложет быть получе" на зависимость коэгициента .усиления уси лителя 9 от изменения сопротивления цеписток-исток, близкая к линейной.гЪгнал разбаланса постоянного токасравнитепьного моста 1 усиливается операпионным усилителем 3 и транзистором 4 с коэффициентом усиления К, который определяется резистивным делителем 6,7 - Кй 6/В 7. Сопротивпэние цепи сток-истокК =О Я При питании стока транзистоара 4 от источника 5 сопротивление линей.но зависит от напряжения на стоке Ц котоСгрое в свою очередь линейно зависит отсигнала разбаданса сгавнительного моста.При увеличении сигнала разбаланса сравнительного моста увеличивается сопротивление цепи сток-исток транзистора 4 и, сле довательно, уменьшается коэффициент усиления усилителя 9.Таким образом, выходной сигнал усилителя 9 пропорционален отношению сигнала рабочего и сравнительного мостов, что позволяет снизить аддитивные и мультипликативные погрешности измерения.Предложенное техническое решение можно использовать В качестве первичных дат чиков термокондуктометрических газоанальзаторов с малыми аддитивными и мультипликативными погрешностями измерений, кор да от них требуются малые габариты и вес ,а также высокая надежность.Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я1, Мостовое измерительное устройство, содержашее рабочий и сравнительный мооты, питагошиеся от двух обмоток трансфор матора напряжения, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, усидитепь, включенный в измерительную диагональ рабочего моста, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью уменьшения аддитивных и мультипликативных пог- решностей измерения, оно снабжено дополнительным Операционным усилителем и ре- гулируемым элеггентом, при этом вход сравнительного моста соединен с обмоткой трансформатора напряжения через введенные выпрямитель с фильтром, а его выход соеамнен с инвертируюшим входом упомянутого операционного усилителя, выход которого в свою очередь соединен со входом регудируеглого элемента, выход регулируемого элемента соединен с введенным источником тока и неинвертируюшим Входом укаэанного операционного усилителя через введенный резистивный делитель, причем этот же вход операционного усилителя соединен через введенный:конденсатор с обшей шиной, с которой. соединен и регулируемый элемент, инвертируюпгий вход другого операционного усилителя соединен с выходом регулируемого элемента через дополнительно введенный конденсатор, а выход этого операционного. Гриценк 1101 Подписнокомитета Совета Мищбретоний и открытийРаушская наб., д. 4/5 с ал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,усищтелясоединен через введенный резистор обратной связи с инвертируюшим входом,2, Мостовое излерительное устройствопоп. 1,отличаюшееся тел,что регулируемый элемент выполнен на нолевом транзистоое,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: аз 1566/150 Тираж ЦНИИПИ Государственног по делам из 113035, Москва, К, 1, Вершевский В. Б. и др, Измерение отношения напряжений мостовых датчиков автоматических газоанализаторов, Журн. "Приборы и системы управления Мд 1, 1968 с. 4-7; 2. Орнатский П, П. "Автолатические измерения и приборы, Киев, 1873, с, 247,