Устройство для измерения параметров отношения сопротивлений многоэлементного резисторного оптрона

Устройство для измерения параметров отношения сопротивлений многоэлементного резисторного оптрона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

ОПИС

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >785789

К АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлемо13.12;78 (21) 2695239/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 071280. бюллетемь М 45

Дата опубликования описания 07.12. 80 (51)М. Кл

G P1 R 27/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317.332. .6 (088.8) Л. Е. Эпштейн, Ю. Н. федин, В. П. Горохов, В. И. Перчуков и О. A. Лютик (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ордена Ленина институт проблем управления (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОТНОШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ МНОГОЭЛЕМЕНТНОГО РЕЗИСТОРНОГО

OIITP0HA

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для оперативного контроля пара метров многоэлементных резисторных оптронов, в частности для измере- 5 ния среднего значения отношения сопротивлений фоточувствительных секций многоэлементного оптрона, изме-. рения дисперсии этого отношения.

Известен компаратор неравнономи- f0 нальных сопротивлений, содержащий преобразователь величины каждого из сопротивлений в аналоговый сигнал, компаратор аналоговых сигналов „ масштабный преобразователь с цифровьва я отсчетом коэффициента преобразования, схему вычитания (1

Йедостатком данного компаратора является то, что он позволяет получать достаточно. точные отсчеты ли- 2р бо только для неизменных во времейи сопротивлений резисторов, либо в дискретных точках при изменении сопротивления.

Наиболее близким техническим реше-,2$ нием к изобретению является устройство для измерения погрешностн отношений сопротивлений, содержащее источник опорного напряжения, основной и дополнительный операционные усилите- 3О ли, постоянные резисторы, задатчик кода, ключ, измеритель выхода, резистивный делитель (2 ).

Недостатком этого устройства является невозможность измерения отношения сопротивлений многоэлементного реэисторного оптрона при изменяющихся сопротивлениях его фото- чувствительности секций.

Целью изобретения является расши". рение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности измерения параметров отношения сопротивлений многоэлементного резисторного оптрона при изменяющихся в широком диапазоне сопротивлениях фоточувствительных секций оптрона.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения параметров отношения сопротивлений многоэлементногб резнсторного оптрона,содержащее источник опорного напряжения, измеритель выхода, основной и дополнительный операционные усилители, постоянные резисторы, введены генератор пилообразного напряжения, второй измеритель выхода, блок вычисления среднего, блок вычисления дисперсии, причем первый выход re785789 нератора пилообразного напряжения подключен-через первый постоянный резистор к„инвертирующему входу основного операцйонного усилителя,второй выход генератора пилообразного напряжения подключен через второй постоянный резистор к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого соединен с третьей входной клеммой устройства, выход источника опорного напряжения подключен к первой входной клемме устройства, инвертирующий вход дополнительного операционного усилителя подключен ко второй входной клемме устройства, инвертирующий вход основного операционного усилите- 15 ля соединен с четвертой входной клеммой устройства, выход основного операционного усилителя соединен с пятой входной клеммой, с входом блока вычисления среднего, а также с первым щ0 входом блока вычисления дисперсии, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления среднего и с входом первого измерителя выхода, к которому также подключен выход бло;ка вычисления среднего, а выход бло- 25 ка вычисления дисперсии соединен со дуорым измерителем выхода.

На фиг.1 представлена функциональная схема .предлагаемого, устройства; на фиг.2 — диаграмма напряжений в Зо различных узлах схемы.

Устройство содержит генератор 1 пилообразного напряжения, основной операционный усилитель 2, дополнительный операционный усилитель 3, 35 измеряемый оптрон 4 сопротивлениями двух секций ВФ+ и R y и источником света ИС, блок 5 вычисления среднего, блок б вычисления дисперсии, источник 7 опорного напряжения, первый измеритель 8 выхода, второй измери40 тель 9 выхода, первый постоянный резистор 10, второй постоянный резистор

11, входные клеммы 12-1б устройства.

,Источник света ИС оптрона подклю- чен к входной клемме 14, сопротив- 45 ление второй секции R оптрона подключено к входным клеммам 12 и 13,со противление первой секции Ryq ойтрона подключено к входным клеммам 15 и

1б устройства. 50

Устройство работает следующим образом.

dG =akdt = dt

G = (с + Т) < < . .1 r (3Ф Ю вЂ” — д1, о пропорционально текущему значению отношения сопротивлений секций многоэлементного фоторезистора и через блок 5 вычисления среднего по урав нению (4) поступает на первый.измеритель выхода 8, где фиксируется среднее значение отношения сопротивлений (проводимостей) . Вычисление

Напряжение на выходе генератора

1, изменяющееся по закону 0„=0 +Kt поступает на вход дополнительного операционного усилителф 3 и вызыва-ет изменение светового потока источника света оптрона, что приводит к изменениям сопротивлений Я, и вафд .

d0

Рассмотрим сначала работу устройства при нарастании напряжения генератора 1. При использовании резисторного оптрона в аналоговом режиме необходимо знать как среднее значение отношения сопротивлений резисторов, определяемое по формуле: (G

4 42.Âæ

@ь . ь фl> 3ф1 фгваК Ф мт %1

Фхтмп так и дисперсии этого соотношения:

G флюсы .Ф (,,„„-,;„,„," а

®)1 ., Поскольку реализация операторов (1) и (2) аналоговыми средствами не представляется возможным, то на дополнительном операционном усилителе 3, источнике 7, резисторе 11, ЙФ и источнике света оптрона собрана схема, преобразующая входной сигнал в такое изменение светового потока источника света, что проводимость .бф оказывается линейно зависимой от выходного напряжения генератора

Действительно, как следует из фиг.;1, при достаточно большом коэффициенте усиления дополнительного операционного усилителя 3

u„ р фЯ.

-U7C3 УО

G = aU, = aU + akt

С учетом выражений (3) труднореалиэуемую операцию интегрирования по проводимости можно заменить традиционными методами усреднения по времени, а выражения (1) и (2) принимают соответственно вид:

Напряжение на выходе основного операционного усилителя 2 с учетом (3), равное

%@,Ь)» Ф" "@,М 4 (t) 785789 значения дисперсии этого отношения производится по уравнению (5) в блоке 6 вычисления дисперсии и фиксируется на выходе второго измерителя

9 выхода.

Аналогичным образом работает устройство и на спадающей ветви генератора 1 пилообразного напряжения.

Параметры устройства выбраны таким образом, что эа один цикл Т сопротивление R q одной иэ секций фотореэистора оптрона изменяется в требуемом диапазоне от минимального значения до максимального.

Таким образом, предлагаемое устрой ство в отличие от известного позволяет измерить среднее значение и дисперсию отношения сопротивлений секций многоэлементного оптрона при непрерывном их изменении в широких пределах, определяемых диапазоном изменения напряжения генератора 1.. пилообразного напряжения, величиной напряжения источника 7 и сопротивлением резистора 11.

15

Формула изобретения 25

Устройство для измерения параметров отношения сопротивлений многоэлементного резисторного оптрона, содержащее источник опорного 30 напряжения, измеритель выхода, основной и дополнительный операционные усилители, постоянные резисторы, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз- 35 можностей устройства, в него введены генератор пилообразного напряжения, второй измеритель выхода, блок вычисления среднего, блок вычисления дисперсии, причем первый выход генератора пилообразного напряжения подключен через первый постоянный резистор к инвертирующему входу основного операционного усилителя, второй выход генератора пилообразного напряжения подключен через второй постоянный резистор к инвертирующему входу дополнительного операционного усилителя, выход которого соединен с третьей входной клеммой устройства, выход источника опорного напряжения подключен к первой входной клемме устройства, инвертирующий вход дополнительного операционного усилителя подключен ко второй входной клемме устройства, инвертирующий вход основного операционного усилителя соединен с четвертой входной клеммой устройства, выход основного операционного усилителя соединен с пятой входной клеммой., с входом блока вычисления среднего, а также. с первым входом блока вычисления дисперсии, второй вход которого соединен с выхо- дом блока вычисления среднего и с входом первого измерителя выхода, к которому также подключен выход блока вычисления среднего, а выход блока вычисления дисперсии соединен со вторым измерителем выхода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 541125, кл.6 01 R 27/00, 30.05.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 588508, кл. G 01 Я 27/00, 22.06.76 (прототип).

785789

Составитель A. Фомина

Редактор Ж. Рожкова Техреду.Рейвес Корректор В. Синицкая

Закаэ 8835/49 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород,.ул. Проектная, 4