Многопредельный имитатор электросопротивления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 01) 104ОПИСАН И БРЕТЕН след ова приборостро во СССР 1978.(54) МНОГОПРЕДКЛЬ РОСОПРОТИВЛЕНИЯ (57) Изобретение но-измерительной использовано в к меры электропров тения является у ОР ЭЛК ЫЙ ИМИ ся к контроль- и может быть управляемой Целью изобрее диапазонатно техник ств но1 но еличен 2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 30.11.90., Бюп. 9 4 (71) Кишиневский научнотельский институт электр ния(53) 621.317.732(088.8) (56) Авторское свидетель У 769452, кл. С 01 К 27 и точности воспроизводимых сопротивлений. Многопредельный имитатор электросопротивлений содержит входные выводы 1 - 3, четырехполюсный образцовый резистор 4 с потенциальными выво"дами 5 и б, операционные усилители(ОУ) 7 и 8, резистор 9, масштабныймультирезистор 10, коммутирующие элементы 11 и 12, кодоуправляемый делитель 13 напряжения, выходные выводы14-17. Увеличение рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивлений обеспечивает повышение точностиполучения воспроизводимых сопротивлений за счет снижения отношения помех овню рабочего тока многопредельимитатора электросопротивления.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначается для использования в качествеуправляемой меры электропроводности,Целью изобретения является увеличение диапазона и точности воспроизводимых сопротивлений.Яа чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогомногопредельного имитатора электросопротивления.Многопредельный имитатор электросопротивления содержит первый, второйи третий входные выводы 1, 2 и 3многопредельного имитатора электросопротивления, четырехполюсный образцовый резистор 4 с первым и вторымпотенциальными выводами 5 и 6, первыйи второй операционные усилители 7 и 8,резистор 9, масштабный мультирезистор10, первый и второй коммутирующиеэлементы 11 и 12, кодоуправляемый делитель 13 напряжения, первый второй,третий и четвертый выходные выводы14 - 17 многопредельного имитатораэлектросопротивления, причем первыйкоммутирующий элемент 11 содержит первый и второй выходы 18 и 19, а второйкоммутирующий элемент 12 содержит первый и второй входы 20 и 21.Многопредельный имитатор электросопротивления работает следующим образом.Многопредельный имитатор электросопротивления может использоваться,как прототип при ограниченном рабочемтоке (не более 10 мА) и для воспроизведения ограниченного ряда значенийсопротивлений, для чего в первом коммутирующем элементе 11 коммутируютсяпервый выход 18 и вход,а во второмкоммутирующем элементе 12 коммутируются первый вход 20 и выход, т,е, когдаисключается из работы кодоуправляемый 45делитель 13 напряжения. Когда выходвторого операционного усилителя (ОУ)8 через вход и второй выход 19 первого коммутирующего элемента 11 соединен с выходом первого ОУ 7, снимается50ограничение, чтобы рабочий ток имитатора не превышал допустимый ток первого ОУ 7, так как рабочий ток проходиттеперь через первый входной вывод 1,четырехполюсный образцовый резистор4 и второй токовый вывод в трет вход 55ной вывод 3 и ограничивается допустимым током через четырехполюсный образцовый резистор 4,Когда первый и второй коммутирующие элементы 11 и 12 находятся в такомсостоянии, при котором выход второгоОУ 8 через вход и второй выход 19первого коммутирующего элемента 11подключен к выходу первого ОУ 7 ивходу кодоуправляемого делителя 13напряжения, а инвертирующий вход второго ОУ 8 через выход и второй вход21 второго коммутирующего элемента 12соединен с выходом кодоуправляемогоделителя 13 напряжения,При протекании тока 1 от внешнегоомметра, подключенного к первому итретьему входным выводам 1 и 3 многопредельного имитатора электросопротивления, через четырехполюсный образцовый резистор 4, между потенциальнымивыводами 5 и 6 образуется разностьпотенциалов Б = 1 К 4, где К 4 -сопротивление четырехполюсного образцового резистора 4.Так как коэффициент передачи К первого ОУ 7 определяется выражениемК = (К + К )/К , где К, и К - сопротивления резистора 9 и масштабногомультирезистора 10, то между выходоми общей шиной ОУ 7 создается выходноенапряжение Пь = К 1 К, причем коэфФициент К в зависимости от значениясопротивления масштабного мультирезистора 10 может принимать одно значениеиз следующего ряда значений:основание принятой системы счислениядля шкалы сопротивлений (например, придесятичной системе А = 10), а Я - целое число, но не более 6 при Кй(А -1) К, ( не более 6 выбрано изсоображения обеспечения требуемой чувствительности первого ОУ 7 в его входном контуре с сопротивлением К пер 5вого потенциального вывода 5 с зажимом, с сопротивлением К 4 четырехполюсного образцового резистора 4, ссопротивлением К второго потенциального вывода Ь с зажимом, с сопротивлением К резистора 9 и с сопро 7тивлением К 7 дифференциального входапервого ОУ 7,При установке коэффициента передачи кодоуправляемого делителя 13 напряжения ( = О,Х . . .Х 1, где Х 1 Х;значения разрядов делителя 13 напряжения, кодоуправляемый делитель 13 напряжения преобразует, поступающее наего вход напряжение 08, а выходной11 р,цк 1 -К1К, которыи яв1610441 ляется выходным сигналом имитатораэлектросопротивлеиия между выходнымивыводами 14,16 и 15,16 многопредельного имитатора электросопротивления,Для уменьшения выходного сопротивления многопредельного имитатора электросопротивления со стороны его потенциальных выходных выводов следует 10 использовать выходные выводы 15 и 17. В указанном случае выходное сопротивление многопредельного имитатора электросопротивления со стороны выходных выводов 15 и 16 будет не более 15 О, 1 Ом, что измеримо с сопротивлениями коммутационных проводников в потенциальном контуре многопредельного имитатора электросопротивления. В последнем случае первый и второй ОУ 7 и 8 используются в качестве прецизионных буферных усилителей, а именно первый ОУ 7 повторяет потенциал вывода 5, а второй ОУ 8 повторяет потенциал третьего выходного вывода 16, вследствие чего в последнем варианте, как и в предыдущих воспроизводимое многопредельным имитатором электро- сопротивления сопротивление К 11 бье л /1К К 30 Из этого выражения видно, что сопротивление предлагаемого многопредельного имитатора электросопротивления прямопропорционально коэффициенту пе редачи кодоуправляемого делителя 13 напряжения (чего нет в прртотипе) и линейно зависит от масштабного коэффициента К (как и в прототипе) з результате чего путем выбора сопротив дения четырехполюсного образцового резистора 4 и изменением масштабного коэффициента К масштабного мультирезистора 10 можно реализовать сопротивления в диапазоне от 10до 45910 Ом, поскольку при К = 10 Ом и= 0,0001, К=1 реализуется нижний предел, а при К = 10 Ом, (3 =0,99999, К=10000 реализуется верхний предел сопротивления многопредельного имитатора электросопротивления.1 Увеличение рабочего тока много- предельного имитатора электросопротивления обеспечивает повышение точности получения воспроизводимых сопротивлений за счет снижения соотношения помех к уровню рабочего тока многопредельного имитатора электросопротивления. Формула изобретения Многопредельный имитатор электро- сопротивления, содержащии четырехполюсный образцовый резистор с токовыми и потенциальными выводами, первый то в , ковый вывод которого является первым входным выводом многопредельного имитатора электросопротивления, первый потенциальный вывод четырехполюсного образцового резистора является первым выходным выводом многопредельного имитатора электросопротивления и соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, неинвертирующий вход и общий вывод которого соединены с первым выводом резистора и являются вторым выходным выводоМ многопредельного имитатора электросопротивления, третьим выходным выводом которого является инвертирующий вход второго операционного усилителя, который соединен с выходом второго коммутирующего элемента, первый вход которого соединен с вторым выводом резистора, выход первого операционного усилителя соединен с вторым выходом первого коммутирующего элемента, неинвертирующий вход и общий вывод второго операционного усилителя соединены и являются вторым входным и четвертым выходным выводами многопредельного имитатора электросопротивления, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения диапазона и точности воспроизводимых сопротивлений, в него введены кодоуправляемые делитель напряжения и масштабный мультирезистор, первый вывод которого соединен с вторым выводом резистора и вторым потенциальным выводом четырехполюсного образцового резистора, второй токовый вывод которого является третьим входным выводом многопредельного имитатора электросопротивления и соединен с первым выходом первого коммутирующего элемента, вход которого соединен с выходом второго операционного усилителя, второй вывод масштабного мультиплексора соединен с входом кодоуправляемого делителя напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго коммутирующего элемента, общийвывод кодоуправляемого целителя напря"жения соединен с общим выводом перво% Редактор Ю. Середа Заказ 373/ Тираж 554 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 го операционного усилителя, управляющие входы кодоуправляемого делителянапряжения и масштабного мультирезистора являются управляющими входамимногопредельного имитаТора электросопротивления,