Компенсатор потенциометрпостоянного тока

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ВУОРСКОИУ СВИДИВЛЬСТВУ Союз Советскнх Сецналнстнцесанх РеснублннСч 01 Я 17/ нненнем заявкисп ваудврвтвевннв вавпет СССР(72) Авторы изобретени 71) Заявител раснодарский ордена Трудового Красного Знам завод электроизмерительных приборовИзобр меритель эовано в ка с руч матическ вах, где кретный ескольй коник пит тока; етение относится к электроизной технике, может быть исполькомпенсаторах постоянного тоным уравновешиванием или автоих цифровых и других устройсттребуется многоразрядный дисотсчет измеряемого напряжения,Известны потенциометры постоянногтока, которые с целью получения высокой точности измерения имеют нко независимых контуров. Каждытур содержит ряд последовательно соединенных резисторов и источи ания 1,Основным недостатком многоконтурных потенциометров является сложностих конструкции. Другой недостатокнеобходимость. установки рабочегов каждом контуре измерительной схечто увеличивает время измерения,Прототипом изобретения являетсясхема, примененная в потенциометрестабауматик типа 5545 (Англия). В этой схеме источник питаниявключен последовательно с регулируемым сопротивлеиием, микроаперметроми компенсационным сопротивлением,Устройство содержит источник опорного напряжения, магазин проводимостей,включенный в цепь обратной связи усилителя постоянного тока и постоянногорезистора, с которого снимается ком -пенсационное напряжение 2,т":го недостаток состоит в том, чтов магазинах проводимостей сопротивления в младших разрядах чрезмерно велики. Так, например, в практическойсхеме "единица проводимости первойстаршей декады имеет сопротивление10 Ом, а единица" проводимости последней шестой декады - сопротивление 10 Ом, Более низкие сопротивления применить нельзя, так как при этом2 О недопустимо возрастает влияние переходного сопротивления и его вариацияв переключателях, коммутируюших проводимости. Применение нестабильныхвысокоомных резисторов снижает точность измерения и не дает возможности применить печатные (на основе манганиновой или нихромовой фольги) резисторы, обладающие малым температурным 5 коэффициентом отношении между сопро. тивлениями, т.е. ограничивает возможность повышения точности измерения .напряжений.Цель изобретения - повышение точ 1 О ности измерения.Достигается эта цель тем, что в компенсатор (потенциометр) постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, соединенный одним выводом с15одним входом операционного усилителя,а другим выводом - с магазином проводимостей в цепи обратной связи операционного усилителя, компенсационный2 Орезистор, включенный между выходомоперационного усилителя и вторымвыводом источника опорного напряжения,введены делитель напряжения, источникЭДС, вход которого подключен черезделитель напряжения к источнику опорного напряжения, а выход соединен содной из декад магазина проводимостей,причем источник ЭДС выполнен в видеоперационного усилителя с обратнойсвязью через резисторы,На чертеже представлена схема устройства.Источник опорного напряжения 1 соединен с магазином проводимостей 2 иоперационным усилителем 3, выход которого соединен с резистором 4 и микроамперметром 5,Изменяемый рабочий ток;1 регулируется изменением проводимостей 2;40й =,Е й ; . ( 1)Падение напряжения на проводимости бавтоматически поддерживается равным ЭДСисточника опорного напряжения ( 1) Ерп45усилителем 3 с последовательной обратной связью и большим коэффициентомусиления (при разомкнутой обратной связи)Таким образом,Р апС 1 ,а компенсационное напряжениеПк Р 4= оп 1 Ф55где Й- сопротивление резистора 4.Позицией 6 обозначены проводимостимладших разрядов, включенные через зависимый источник, ЭДС которого Е 7 свйзана с ЭДС источника 1 соотношением7 опгде К - коэффициент пропорциональности.Зависимый источник 7 выполнен на операционном усилителе 7, параллельно источнику опорного напряжения 1 включен делитель 8, часть напряжения которого ( К Роп ) подается на операционный усилитель 7 с последовательной обратной связью на резисторе 9.Операционный усилитель 7 и резистор 9 образуют зависимый от Ео, источник напряжения с пренебрежимо малым выходным сопротивлением, между выходными зажимами которого (точки 10 и 11) устанавливается напряжение К ЕопДекады проводимостей в схеме непосредственно оцифрованы в единицах Ех измеряемого напряжения 12,Поскольку, как было сказано, на проводимостях 2 устанавливается падение напряжения, равное Е оп , обозначив проводимости, включенные последовательно с зависимым источником напряжения (К1), через , определим протекающий по ним ток в виде, зависимости)р .оцЕопЭ ( )оп 1Уравнение ( 2) показывает, что действие проводиМостей эквивалентно действию проводимостей, включенных беэ зависимого источника, но уменьшенных в 1 - К раз. Выбрав, например.1 - К= 0,1, получим, что в результате введения зависимого источника эквивалентные С проводимости С е в 10 раэ меньше, т.е. Й= ( 1 - К) С 1 "- О, 1 С,Описанная схема имеет существенные по сравнению с прототипом преимущества: благодаря введению зависимого источника ( К Е оп ) устраняется необходимость использования в младших разрядах магазина проводимостей нестабильных высокоомных резисторов, становится возможным применение печатных резисторов с малым температурным коффициентом отношения между ними, т,е.обеспечивается повышение точности устройстве.Б заключение следует отметить, что в случае необходимости может быть не один, а несколько зависимых источников,и в этом случае параллельно источнику опорного напряжения может быть включено несколько делителей напряжения,651263 Составитель И. БахтинаРедактор Б, Федотов Техред М. Петко Корректор С. Патрушев 797/4 1 Тираж П 1 ИИ 1111 Государственно но делам изобретен 1 Москва, Ж-З 5, Рауш1089 Подписноео комитета СССРй и открытийская наб., д. 4/5 аказ 3035 Филиал 1 П 1 "атент, г. Уж д, ул. Проектная, 4 Технико-экономическая эффективностьпредлагаемого изобретения заключается в том, что благодаря использованию стандартных элементов - интегральных операционных усилителей - иэ схемы устраняются нестабильные высокоомные резисторы. В результате применения высокостабильных печатных резисторов или других элементов повышается точность измерения, что расширяет сферу применения устройства. Формул а изо бретения 1. Компенсатор (потенциометр) постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, соединенный одним выводом с одним входом операционного усилителя, а вторым выводом - с магазином проводимостей в цепи обратной связи операционного усилителя, компенсационный резистор, включенный между выходом операционного усилителя и вторым выводом источника опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности изме 5 рения, в него введены делитель напряжения и источник ЭДС, вход которого подключен через делитель напряжения к источнику опорного напряжения, а выходсоединен с одной из декад магазина0 проводимостей.2, Компенсатор (потенциометр) пои. 1,отличающийся тем,чтоисточник ЭДС выполнен в виде операционного усилителя с обратной связьючерез резистор.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Потенциометр типа Р 345, Техническое описание,2. Орнатский П. П, Автоматическиеизмерения и приборы. фВища школа",1971, с, 122.