Компенсатор /потенциометр/постоянного тока

Компенсатор /потенциометр/постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

а +el пО 1Ц

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К а ВТОРСКО йУ СВИДН ВЛЬСТВУ

Союз Соеетсннх

Соцналнстннесанх

Реснублнн 651263 (6t) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 25.10.77(21) 2536164/18-21

2 (5t} М. Кл. с присоединением заявки №Ц 01 R 17/10

Гваудвратвееньб ваметет

СССР ва деяан хзааретеией х атхрчтнй (23) Приоритет

Опублнковано05 03 79 Бюллетень №9

Дата опубликования описания 09.03.79 (53) УДК 621..317. .727.2 (088.8) В. П. Котельников, Г. В. Смирнов, A. Г. Бульбочка и В. Г. Козлов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Краснодарский ордена Трудового Красного знамени завод электроизмерительных приборов (54} КОМПЕНСАТОР (ПОТЕНЦИОМЕТР)

ПОСТОЯННОГО ТОКА тО

Изобретение относится к электроиз мерительной технике, может быть использовано в компенсаторах постоянного тока с ручным уравновешиванием или автоматических цифровых и других устройствах, где требуется многоразрядный дис- 5 кретный отсчет измеряемого напряжения, Известны потенциометры постоянного. тока, которые с целью получения высокой точности измерения имеют несколько независимых контуров. Каждый контур содержит ряд последовательно соединенных резисторов и источник питания jl) .

Основным недостатком многоконтурных потенциометров является сложность их конструкции. Другой недостатокнеобходимость установки рабочего тока; в каждом контуре измерительной схемы, что увеличивает время измерения.

Прототипом изобретения является схема, примененная в потенциометре стабауматик типа 5545 (Англия) .

В этой схеме источник питания включен последовательно с регулируемым сопротивлеиием, микроаперметром и компенсационным сопротивлением, Устройство содержит источник опорного напряжения, магазин проводимостей, включенный в цепь обратной связи усилителя постоянного тока и постоянного резистора, с которого снимается ком— пенсационное напряжение f2) .

Его недостаток состоит в том, что в магазинах проводимостей сопротивления в младших разрядах черезмерно велики. Так, например, в практической схеме "единица проводимости первой старшей декады имеет сопротивление

10 Ом, а единица проводимости последней шестой декады — сопротивление 10 Ом. Более низкие сопротивления применить нельзя, так как при этом недопустимо возрастает влияние переходного сопротивления и его вариация в переключателях, коммутируюших проводимости. Применение нестабильных

651263

40 высокоомных 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 возмо1кность повышения точности измерения .напряжений.

Цель изобретения - повышение точ10 ности измерения.

Достигается эта цель тем, что в компенсатор (потенциометр) постоянного тока, содержащий источник опорного напряжения, соединенный одним выводом с

15 одним входом операционного усилителя, а другим выводом - с магазином проводимостей в цепи обратной связи операционного усилителя, компенсационный

20 резистор, включенный ме1кду выходом операционного усилителя и вторым выводом источника опорного напряжения, введены делитель напряжения, источних

ЭДС, вход которого подхлючен через делитель напряжения к источнику опорного напряжения, а выход соединен с одной из декад магазина проводимостей, причем источник ЭДС выполнен в виде операционного усилителя с обратной связью через резисторы.

На чертеже представлена схема устройства.

Источник опорного напряжения 1 соединен с магазином проводимостей 2 и операционным усилителем 3, выход которого соединен с резистором 4 и микроамперметром 5.

Изменяемый.:рабочий ток J регулируется изменением проводимостей 2; (1)

Падение напряжения на проводимости б автоматически поддерживается равным ЭДС источника опорного напряжения (1) Ерп

45 усилителем 3 с последовательной обратной связью и большим коэффициентом усиления (при разомкнутой обратной связи) .

Таким образом, р апС i, а компенсационное напряжение

Пк p 4 оп 4

me R - сопротивление резистора 4.

Позицией 6 обозначены проводимости младших разрядов, включенные через зависимый источник, ЭЛС которого Ет свйзана с ЭДС источника 1 соотношением

7 оп где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Зависимый источник 7 выполнен HB операционном усилителе 7, параллельно источнику опорного напряжения 1 включен делитель 8, часть напряжения которого (К Еоп ) подается на операционный усилитель 7 с последовательной обратной связью на резисторе 9.

Операционный усилитель 7 и резистор

9 образуют зависимый от Е,, источник напряжения с пренебрежимо малым выходным сопротивлением, между выходными зажимами которого (точхи 10 и 11) устанавливается напряжение К Еоп

Декады проводимостей в схеме непосредственно оцифрованы в единицах

Ех измеряемого напряжения 12, Поскольху, как было сказано, на проводимостях 2 устанавливается падение напряжения, равное Е оп, обозначив проводимости, включенные последовательно с зависимым источником напряжения (К 1), через (, определим протекающий по ним ток в виде, зависимости Р= =оп "Еоп)4 =(1- ) Еопh

Уравнение (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 эквиваl лентные Q проводимости С в 10 раэ меньше, т.е.

Описанная схема имеет существенные по сравнению с прототипом преимущества: благодаря введению зависимого источниха (К E 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 устройствее.

R 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. Бахтина

Техред М. Петко Корректор С. Патрушева

Редактор Б. Федотов

Заказ 797/41 Тираж 1089 Подпис кое

П11ИИ1111 Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

1 1 3035, Мо< кв.л, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 11111 I "! 1атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технико-экономическая эффективность

\ предлагаемого 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 напражения, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности изме5 рения, в него введены делитель напряжения и источник ЭДС, вход которого подключен через делитель напряжения к источнику опорного напряжения, а выход соединен с одной из декад магазина о проводимостей.

2. Компенсатор (потенциометр) по и. 1,отличающийся тем,что источник ЭДС выполнен в виде операционного усилителя с обратной связью через резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Потенциометр типа Р 345. Техническое описание.

2. Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. "Вища школа, 1971, с. 122.