Многопредельный имитатор электросопротивления

в ою ла ;цтЩ"О- ЕИИЧССКЯт бнбпно-евз, МБА ц 769452 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1) Дополнительное к авт. свпд-в 681940/18 1) М. Кл." С 01 М 27/О 22) Заявлено 26.10.78 присоединением заявк Государствеикый комитет СССР(43) Опубликовано 07.10.8 по делам иэобретеиий и открытии.145) Дата опубликовани 72) Авторы изобретени А, М, Солошенко и С. С. Побегайло Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов(71) Заявитель 4) МНОГОПРЕДЕЛЬНЫЙ ИМИТА ЭЛ ЕКТРОСОПРОТИ ВЛ ЕНИЯ Изобретение относится к электроизмерительной технике, может быть использовано при поверке приборов.Известен имитатор электрического сопротивления, содержащий источник компенсирующего напряжения; электрометрический усилитель со 1 ООоо-ной обратной связью, нуль-.индикатор, резисторные элементы, соединенные в звезду, сопротивление компенсации, причем сопротивление обратной авязи усилителя включено в цепь контура компенсации на выходе звезды резисторных элемантовЯЦ.Этот имитатор предназначен только для больших .величин сопротивлений.Наиболее близким к данному изобретению является имитатор электрического сопротивления и проводимости, который содержит образцовый четырехзажимный резистор с токовыми и потенциальными зажимами, параллельно которому включен через устройство управления операционный усилитель. Устройство управления представляетсобой трехзажииную звезду (магазин) резисторных элементов с двумя ветвями (плечами), одна из этих ветвей с токовой, цепью четырехзажимного резистора является одной из параллельных цепочек, составлятощих внутреннюю цепь имитатора, а другая ветвь, вместе с выходом операционного усилителя, является его второй це-, почкой 21.Недостатками известного техническогорешения являются невозможность его ис пользования для поверки приборов по четырехзажимной схеме с низкоомным вХодом из-за шунтирования последним четырехзажимного образцового резистора; невозможность его использования для поверки целого ряда приборов, использующих двухзажимную схему включения, из-за неадекватности напряжений на выходных токовых зажимах и на потенциальных зажимах образцового резистора, что вызвано 15 падением напряжения на токовых проводниках в одном из плеч магазина проводимостей; невозможность расширения пределов сопротивления в сторону увеличения относительно эталона л осуществления ди станционногд управления, что снижаетэксплуатационные возможности прототипа.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей имитатора.Поставленная цель достигается тем, что 2 з в многопредельный имитатор электросопротивления, содержащий четырехзажимный образцовый резистор с токовыми и потенциальньоми зажимами, операционный усилитель, один из входов которого подклю- ЗО чен к первому.потенциальному зажиму обтирующего усилителя соединен со вторым ,выходом усилителя, со второй входной и четвертой выходной клеммами имитатора, .второй вход усилителя соединен с третьей выходной клеммой имитатора, первый выход усилителя подключен ко второму токовому зажиму образцового резистора ковторому потенциальному зажиму образцового резистора подключен вход первого коммутирующего элемента, два выхода которого и два входа второго коммутирующего элемента подключены .ко второму резистору магазина сопротивлений, выход второго коммутирующего элемента соединен стретьей выходной клеммой имитатора, вто.,рая выходная клемма соединена со вторымвходом и со,вторым выходом операцион ного усилителя.На чертеже представлена функциональная схема имитатораИмитатор содержит входные клеммы 1 и2, четырехзажимный образцовый резистор 3 с потенциальными зажимами 4 и 5, опе,рационный усилитель б, магазин сопротивлений 7, состоящий из резисторов 8 и 9, корректирующий усилитель 10, первый коммутирующий элемент 11, имеющий выходы,12,и 13, второй коммутирующий элемент 14 со входами 15 и 1 б, выходные клеммы 17 - 20,При использовании устройства для по,верки приборов по четырехзажимной схемес низкоомным входом от клеммы 2,к клемме 1 пропускается ток, который проходит через выходную цепь корректирующего усилителя 10 и образцовый резистор 3, создавая на последнем падение напряжения,которое поступает на вход операционногоусилителя б. При этом коммутационные элементы 11 и 14 устанавливаются в определенное логическое состояние, что может быть осуществлено автоматическим коди.рующим устройствОм по задаиной. программе.Если элементы 11 и;14 находятся в таком логическом состоянии, при котором потенциальный зажим 5 резистора 3 соеди нен с выходом 12 элемента 11, а вход 16 элемента,14 - с выходной клеммой 19, то усилитель б охвачен последовательной обратной связью по напряжению.Так как коэффициент лередачи К операционного усилителя б определяется отнощением сопротивлений резисторов 8 и 9 ма 1520253035455055 60 65 разцового резистора и к первой выходной клемме имитатора, второй вход усилителя соединен с его вторым выходом и через магазин сопротивлений, состоящий из двух ,резисторов, соединен с первым выходом этого усилителя, а первый токовый зажимобразцового резистора подключен к первойвходнойклемме имитатора, введены корректирующий усилитель, два коммутирующих элемента, причем первый вход коррек Я,.+Я газина сопротивлений 7 и равенто на выходные клеммы 17 и 19 или 18 и 20 поступает напряжвние, в К раз болышее по сравнению с напряжением на потенциальных зажимах 4 и 5 образцового резистора 3, что эквивалентно сопротивлению постоянному току, в К раз большему сопротивления резистора 3.При соединении элементом 11 потенциального зажима 5 с выходом 13, а входа ,1 б элемента 14 - с выходной клеммой 19 на выходные клеммы 17 и 19 или 18 и 20 поступает, напряжение, эквивалентное напряжению на потенциальных зажимах 4 и 5 образцового резистора 3, т. е. коэффициент пвредачи будет равен единице (К=1).При логическом состоянии, когда элемент 11 соединяет потенциальный зажим 5 с выходом,13, а вход 15 элемента 14 соединяет с выходной клеммой 19, коэффициент передачи К усилителя б будет меньше едийницы Ь = ,и на выходные клеммы 17 и 19 или 18 и 20 поступает напряже. ние, меньшее, чем на зажимах 4 и 5.Таким образом, устройство позволяет решить одновременно несколько задач:а) использовать одну исходную меру в качестве эталона;б) выполнять масштабирование как в сторону уменьшения исходной меры, так и в стОрону ее увеличения, что,в известном устройстве было, невозможно;в) обеспечить возможность работы на низкоомную нагрузку, что является важным преимуществом, т, к. большинство электроизмерительных приборов потребляет входной ток.,При подключении нагрузки к выходным клеммам,18 и 20 имитатор позволяет измерять напряжение на этих выходных клеммах приборами с большим потреблением, т, к. обладает хорошей нагрузочной способностью.При работе имитатора по двухзажимной схеме пропускают ток от клеммы 2 к клемме,1 Как и при работе по четырехзажимной схеме, .напряжение с образцового резистора 3 поступает на усилитель б с погрещностью, вызванной падением напряжения на потенциальных зажимах 4 и 5 образцового резистора 3. Это напряжение масштабируется с помощью усилителя б, магазина сопротивлений 7 и коммутирующих элементов 11 и 14, и подается на второй вход корректирующего усилителя 10 какнапряжение отрицательной обратной связи, которое компенсирует входное напряжение на входных клеммах 1 и 2. При этом,на зажимы 1 о и 20 поступает напряжение, в К раз большее (меньшее) напряжения на потенциальных зажимах 4 и 5 и отличается от входного напряжения,на входных клеммах 1, 2 только на величинувходного напряжения усилителя,10. Эта ,разница является пренебрежимо малой величиной, поэтому имитатор может быть использован как двухзажимный резистор при подключении в любую схему.Формула изобретенияЛногопредельный имитатор электро- сопротивления, содержащий четырехзажимный образцовый резистор с токовыми и потенциальными зажимами, операционный усилитель, один из входов которого подключен к первому потенциальном зажиму образцового рввистора и к первой выходной клемме имитаторавторой вход усилителя соединен с его вторым выходом и через магазин сопротивлений, состоящий из двух резисторов, соединен с первым выходом этого усилителя, а первый токовый зажим образцового резистора подключен к ,первой входной клемме имитатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей имитатора, в него введены корректирующий усилитель, два коммутирующих элемента, причем первый вход корректирующего усилителя соединен со вторым выходом усилителя, со второй и четвертой выходной клеммами имитатора, второй вход усилителя соединен с третьей выходной клеммой имитатора, первый выход усилителя подключен ко второму токовому зажиму образцового резистора; ко второму потенциальному зажиму образцового резистора подключен вход первого ком.мутирующего элемента, два выхода которого и два входа второго коммутирующего элемента подключены ко второму резистору магазина сопротивлений, выход второго коммутирующего элемента соединен с третьей выходной клеммой имитатора, вторая выходная клемма соединена со вторым входом и со вторым выходом операционного усилителя.20 Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРМ 292119, кл. С 01 К 27/00, 07.07.69.2. Авторское свидетельство СССР 25 М 353212, кл. С 01 К 27/00, 12.10.70 (прототип).769452 Составитель Л. Фом ректор С. фай авлова Хр едактор Б. ф 6 дото 1226/1255 Изд.476Поиск Государственного комитет113035, Москва, Жп. Харьк, фил.,пред. Патент Зака НПО Тираж 1033 ПодписноеСР по делам изобретений и открытий ушская раб д. 4/5