Логарифмический преобразователь сопротивления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1126883
Автор: Барышевский
Текст
/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОР СНО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ЛОГАРИФМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОЛРОТИВЛЕНИЯ, содержащий первый и второй усилители, блок сравне- ния, клеммы для подключения. объекта измерения и образцовый резистор, пер вый вывод которого и первая клемма для подключения объекта измерения подключены соответственно к первому и второму входам блока сравнения, источник опорного напряжения и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства и соединен со входом второго усилителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок управления, первый и вто рой экспоненциальные преобразователи, выходы которых подключены соответственно к первой клемме для под. ключения объекта измерения и к первому выводу образцового резистора, второй вывод которого и вторая клемма для подключения объекта измерения к первому выводу соединены с общей шиной, первые входы экспоненциальных Е преобразователей соединены с выходом источника опорного напряжения, а вторые их входы соединены с выходами соответствующих усилителей, при этомФфс входы первого и второго усилителей я соецинены между собой, входы цифроаналогового преобразователя подключены к соответствующим выходам блока управления, а вход последнего соедин нен с выходом блока сравнения, 1126883Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может,быть применено при построении измерителей различных параметров на автономных объектах в случае использования резистивных датчиков, сопротивление которых изменяется в большомдинамическом диапазоне, а также длялинеаризации характеристик резистивных датчиков. 10Известно устройство для измерениясопротивления резисторов, содержащее интегратор, блок сравнения, псрвый и второй генераторы тока, первыйи второй переключатели, измеряемое 1сопротивление Я .Недостатком этого устройства является узкий динамический диапазонпреобразуемых сопротивлений, ограниченный погрешностями схемы сравнения 2 Оустройства,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому положительному эффекту является цифровой измеритель сопротивления, содержащий первый и второй усилители постоянного тока с дифференциальными входами, источник опорно:.онапряжения, измеряемый и образцовый,подключенные к блоку сравнения, резисторы, смежные резисторы и цифроаналог овый преобразователь, выходкоторого соединен со входом второгоусилителя 2 .Недостатками этого устройстваявляются ограниченные функциональныевоэможности, узкий динамический диапазон преобразуемых сопротивлений, величина которого определена, в основном, аддитивными погрешностями вхо,цящих в схему преобразователя усилителей и блока сравнения и ограниченавеличиной 2-3 декады, а также то,чтообъект измерения незаземлен,Целью изобретения является расширение Функциональных возможностейустройства.3Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый; и второй усилители, блок сравнения, клеммы для подключения объекта измерения и образцовый резистор, первый вывод которого и первая клемма для подключения объекта измерения подключены соответственно к первому и,вто- Б рому входам блока сравнения, источник опорного напряжения и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства и соединен со входом втсрого усилителя, введены блок управления, первый и второй экспоненциальные преобразователи, выходы которых подключены соответственно к первой клемме для подключения объекта измерения и к первому выводу образцового резистора, второй вывод которого и вторая клемма для подключе" ния объекта измерения к первому выводу соединены с общей шиной, первые входы экспоненциальных преобразователей соединены с выходом источника опорного напряжения, а вторые их входы соединены с выходами соответствующих усилителей, при этом входы первого и второгс усилителей соединены между собой, входы цифроаналогового преобразователя подключены к соответствующим выходам блока управления, а вход последнего соединен с выходом блока сравнения.На фиг.1 приведена структурнаясхема логарифмического преобразователя сопротивления; на фиг.2 - функциональная схема блока управления,входящего в состав устройства; нафиг.З - функциональная схема одногоиз возможных вариантов построенияэкспоненциального преобразователя,Логарифмический преобразовательсопротивления содержит блок управления 1, цифроаналоговый преобразователь 1 УЛ) 2, источник 3 опорногонапряжения, первый и второй усилители 4 и 5, первый и в горой экспоненциальные преобразователи 6 и 7,объект измерения 8 и образцовый резистор 9, блок сравнения 10,Выход цифроаналогового преобразователя 2, одновременно являющийся вы-. ходом устройства, через первый и второй усилители 4 и 5 с коэффициентами усиления К 1, К 2 соответственно подключен к первым входам экспоненциаль= ных преобразователей 6 и 7 фиг.З), при этом вторые их входы соединены с выходом источника 3 опорного напряжения, выходы экспоненциальных преобразователей 6 и 7 соединены с объектом измерения 8 и образцовым резистором 9 соответственно, а также с соотФветствующими входами блока сравнения 1 О, выход которого соединен со входом блока управления 1, а выходы последнего соединены с управляющими входами цифроаналогового преобразователя 2.3Принцип работы устройства заключается в следующем.Вьйодной сигнал Обых цифроаналогового преобразователя 2 усиливается в К 1 раз и поступает на первый вход первого экспоненциального преобразователя 6, второй вход которого подключен к опорному сигналу Оооисточника 3 опорного напряжения, Выходной ток экспоненциального преобразователя 6 равен 1126883 4уменьшается до тех пор,пока не наступит равенство Ох 110 тгде ОХ- напряжение на объекте измерения;,О о- напряжение на образцовом резисторе 9.Для состояния равновесия справедливо равенство10Овых ОвыхЦЦтК 1, е =11 1 ео оггде кх,ко - величины сопротивленийобъекта измерения и образцового резистора соот"ветственно.При условии о =1 оформула преобразования устройства"выхк,1 к=до е опорный ток экспоненциального преобразователя 6;выходное напряжение ЦАП 2;основание натурального логарифма;температурный потенциал,рав ныйМ ТЧт7 1 о где Овыхе 1 т "хо = - е. -Выхх д и"вьхЧТ1 д =1 оето 30 где 1 о - опорный ток экспоненциального преобразователя 7. Выходные токи экспоненциальных преобразователей, протекая по объекту измерения 8 и образцовому резистору 9, создают падения напряжения, сравниваемые с помощью блока сравнения 10. Выходной сигнал блока сравнения подключен ко входу блока управ ления 1, Блок управления 1 (фиг.2) содержит генератор 11 опорной частоты, собранный на двух элементах И-НЕ инвертор 12, два элемента И-НЕ 13 и 14 и реверсивный счетчик 15. В зависимости от логического уровня на входе инвертора 12, соединенного с выходом блока сравнения 10, выходные импульсы генератора 1 Г опорной частоты поступают либо через элемент И-НЕ 50 13 на суммирующий, либо через элемент И-НЕ 14 на вычитающий входы реверсивного счетчика 15, изменяя соответствующим образом состояние его выходов, которые подключены к усоответствующим входам цифроаналогового преобразователя 2. При этомвыходной сигнал ЦАП 2 возрастает или где К - постоянная Больцмана;Т - абсолютная температура; с 1 - элементарный заряд.Выходной ток второго экспоненциального преобразователя 7 равен нВходной код цифроаналогового преобразователя, а также напряжение на его выходе изменяются пропорционально натуральному логарифму отношения "ц .С помощью данного устройстваосоответствующим выбором коэффициентов К 1 и К 2 можно обеспечить заданную зависимость рассеиваемой на 8 х мощ ности от величины преобразуемого сопротивления объекта измерения.При условии, что составляющие сум марной погрешности не коррелированы между собой, результирующая относительная погрешность преобразования сопротивления меньше 17 при диапазоне изменения преобразуемого сопротивления 120 дБ. Таким образом, данное устройство реализует логарифмическую зависнмость выходного напряжения от величины преобразуемого сопротивления, что позволяет осуществить без переключения пределов преобразование активного сопротивления в динамическом диапазоне 120 дБ с относительной погрешностью 17; расширить функциональные возможности устройства за счет форми" рования заданной зависимости мощности рассеяния на датчике от величины преобразуемого сопротивления; исключ чить влияние паразитных емкостей и индуктивностей в цепи датчика, поскольку датчик запитывается постояно ным током.1126883 1 у Т 1 Составитель В.СеменчукРедактор С.Тимохина Техред С.Легеэа Корректор О.Луго Тираж венног ака тений 35,Ра Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 686/34ВНИИПИ Государс по делам изобр 113035,Москва,Ж 10 Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб.,д.4/5 Ы
СмотретьЗаявка
3639962, 31.08.1983
КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО "ШТОРМ" ПРИ КИЕВСКОМ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКОМ ИНСТИТУТЕ ИМ. 50-ЛЕТИЯ ВЕЛИКОЙ ОКТЯБРЬСКОЙ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ
БАРЫШЕВСКИЙ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 17/02
Метки: логарифмический, сопротивления
Опубликовано: 30.11.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1126883-logarifmicheskijj-preobrazovatel-soprotivleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Логарифмический преобразователь сопротивления</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения высокого напряжения
Следующий патент: Измеритель электрических величин (его варианты)
Случайный патент: Способ получения кислоты или ее эфи