Измерительный коммутатор

Измерительный коммутатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий основной, вспомогательiный ключи и чувствительный элемент. входные клеммы ключей соединены с входной шиной, отличающийс я тем, что, с цепью уменьшения погрешности коммутации и упрощения коммутатора, выходная клемма основного ключа соединена с неинвертирующим входом и неинверсным выходом чувствительного элемента, а вспомогательного ключа - с инвертирующим входом чувствительного элемента, причем инверсный выход усилителя соединен с выходной шиной, а коэффициент передачи чувствительного элемента выбран равным единице.

СС103 COBRTCHHX

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Fl0 ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ФНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

_#_ r

3 <р у (1

4А

Н АВТОРСНОИМ СВИДЕТВЪСТВУ (21) 3548897/18«21 (22) 04.02.83 (46) 07.10.84. Бюл. 0- 37 (72) В.Ф.Толкачев (53) 621.381.05(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 849486., кл. Н 03 К 17/00,25.07.81.

2. Авторское свидетельство СССР

В 493917, кл. Н 03 К 17/00,30. 11.75 (прототип). (54) (57) ИЗИЕРИТЕЛЬНЫЙ КОММУТАТОР, содержащий основной, вспомогатель; ный ключи и чувствительный элемент, входные клеммы ключей соединены с входной шиной, о т л и ч а ю щ и и " с я тем, что, с целью уменьшения погрешности коммутации и упрощения коммутатора, выходная клемма основного ключа соединена с неинвертирующим входом и неинверсным выходом чувствительного элемента, а вспомогательного ключа - с инвертнрующим входом чувствительного элемента, причем инверсный выход усилителя соединен с выходной шиной, а коэффициент передачи чувствительного элемента выбран равным единице.

Недостатками этого устройства

30 являются наличие дополнительных ключей и отсутствие возможности компенса- ции помехи в разомкнутом состоянии ключей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коммутатор, содержащий источник питания и выходные ключи, управляющие входы которых подключены к выходам распределителя, а выходы соединены с выхода ми устройства, а также регулирующий и чувствительный элементы и источник опорного напряжения, при этом источник питания соединен с выходными ключами через регулирующий элемент, управляющий вход которого соединен с источником опорного напряжения, а вход — с выходами устройства через ключи обратной связи, управляемые синхронно с выходными ключами, причем50 выход регулирующего элемента через дополнительный ключ соединен с входом чувствительного элемента, а управляющий вход дополнительного ключа соединен с дополнительным выходом распределителя (2 ).

Известный коммутатор обладает следующими недостатками:

1 11178

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для коммутации измерительных линий преимущественно при тензометрических и температурных измерениях.

Известен коммутатор, содержащий коммутирующие ключи, выходы которых подключены к первому выходу коммутатора, а управляющие входы — к выходам распределителя, вход которого 10 соединен с первым выходом блока управления, а также дополнительные ключи, операционный усилитель и вспомогательный. ключ, причем управляющие входы дополнительных ключей соединены с управляющими входами коммутирующих ключей, входы дополнительных ключей соединены с входами коммутирующих ключей, а выходы — с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого подключен к второму выходу коммутатора и к входу вспомогательного ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом операционного усилителя, управляющий вход — с вторым выходом блока управления, а неинвертирующий вход операционного усилителя подключен к общей шине (1).

36 в разомкнутом состоянии его качество, определяемое током утечки через разомкнутые ключи, ухудшается за счет. дополнительной проводимости через вспомогательные ключи; в схеме существует третий управляемый ключ для шунтирования входа чувствительного элемента, который необходим для устранения помех, связанных с наводками при разомкнутом входе чувствительного элемента, имеющего большой коэффициент усиления, что усложняет конструкцию.

Целью изобретения является уменьшение погрешности коммутации и упрощение коммутатора.

Цель достигается тем, что в измерительном коммутаторе, содержащем основной и вспомогательный ключи и чувствительный элемент, входные клеммы ключей соединены с входной шиной, выходная клемма основного ключа соединена с неинвертирующим входом и неинверсным выходом чувствительного элемента, а вспомогательного ключас инвертирующим входом чувствительного элемента, причем инверсный выход усилителя соединен с выходной шиной, а коэффициент передачи чувствительного элемента выбран равным единице.

На чертеже представлена электрическая схема измерительного коммутатора.

Измерительный коммутатор состоит из основного 1 и вспомогательного

2 ключей, соединенных с входной шиФ ной 3 коммутатора, чувствительного элемента 4, причем его инверсный выход 5 подключен к выходной шине

6 коммутатора, а неинверсный выход

7 соединен с основным ключом 1 и неинвертирующим входом 8 чувстви- . тельного элемента. При этом вспомогательный ключ 2 соединен с инвертирующим входом 9 чувствительного элемента. В исходном состоянии ключи 1 и 2 разомкнуты, и на шине 6 сигнал отсутствует. Входной сигнал подают на шину 3.

Измерительный коммутатор работает следующим образом.

Ключи 1 и 2 включаются одновременно, причем падение напряжения на ключе 1 попадает на неинвертирующий вход 8 чувствительного элемента 4.

На неинверсном выходе 7 чувствительного элемента 4 образуется выходное

11178

10 Составитель И.Парфенов

Редактор В.Данко Техред Т.Дубинчак Корректор Е.Сирохман.Заказ 7276/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 напряжение, равное входному и противоположное по знаку.

Погрешность коммутатора при замкнутом состоянии уменьшается за счет того, что падение напряжения на основном контакте компенсируется выходным напряжением чувствительного элемента.

Условию компенсации погрешности соответствует коэффициент передачи чувствительного элемента, равный единице. Погрешность, вносимая коммутато,ром в разомкнутом состоянии, опреде .ляется остаточным током, условия ком-15 пенсации которого такие же как и для погрешности передачи входного сигнала.

Такич образом, предлагаемая схема повышает качество коммутатора как 20 в замкнутом, .так и в разомкнутом состоянии, т.е. повышает общую добротность контактного узла как автономного элемента, определяемую отношением проводимостей в замкнутом 25 и разомкнутом состояниях.

Внедрение предлагаемого изобретения обеспечивает следующий положительный эффект: уменьшает расход З0 дорогостоящих материалов; увеличива,ет быстродействие при той же точности; повышает точность при прочих равных условиях.

36 4

Это позволяет расширить область применения тензоаппаратуры при испытаниях машин и конструкций, снизить себестоимость испытаний и увеличить их информативность, что снижает материалоемкость испытываемых машин и . сооружений.

Автономность и универсальность контактного узла коммутатора позво" ляет выполнить его в качестве отдельного модуля. В качестве контакта могут быть использованы фоторезисторы, полевые транзисторы, оптроны, герконы.

Для коммутатора с многими не одновременно включаемыми входами и одним выходом может быть использован только один усилитель. Это обеспечивает простоту коммутатаров многоканальных измерителей.

В частности коммутатор типа

ПД-100М для тензоизмерений массой

7 кг и содержащий 14,8 r серебра путем внедрения предлагаемого-изобретения может быть заменен коммутатором массой до 0,5 кг и содержанием серебра менее 0,7 г при одновременном повышении быстродействия и долговечности, Предварительные испытания показали, что погрешность, вносимая коммутатором при сохранении того же типа основных ключей при внедрении предлагаемого изобретения, уменьшается более, чем в 20 раз.