Имитатор больших сопротивлений

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике и может быть испол| зовано в качестве кодоуправляемого магазина больших сопротивлений. Сущность изобретения: имитатор больших сопротивлений| содержащий три внешних вывода, высоковфльтный делитель напряжения, первый и втобой операционный усилитель, управляемый делитель напряжения, резистор и управляе1йый мультирезистор с электромагнитным экраном, причем первый вход высоковольтного делителя напряжения соединен с первым внешним выводом, а второй его вход с выходом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом высоковольтного делителя напряжения , второй выход управляемого делителя напряжения соединен с общей шиной имитатора больших сопротивлений, к которой подключены второй внешний вывод и электромагнитный экран, причем второй вывод управляемого мультирезистора соединен с третьим внешним выводом, а выход первого операционного усилителя подключен к входу управляемого делителя напряжения , первый выход которого соединен с первым выводом резистора и инвертирующим входом второго операционного усилителя , неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной имитатора, к которой также подключены неинвертирующий вход первого операционного усилителя и общие точки первого и второго операционных усилителей, кроме того, второй вывод резистора соединен с выходом второго операционного усилителя и первым выводом управляемого мультирезистора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СО О

j(d .0

iQ ! ° Ь

> ! а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4826740/21 (22) 18,05,90 (46) 23.03,-93, Бюл. N 11 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Н,Н,Микийчук, Я.В,Пацарнюк и

В.А.Яцук (56) Авторское свидетельство СССР

¹1406730,,кл,,Н 03 Н 11/40, 1984, Авторское свидетельство СССР

¹1504791,,кл,,Н 03 Н 11/40, 1986. (54) ИМИТАТОР БОЛЬШИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ (57) Использование; изобретение относится к и мерительной технике и может быть использовано в качестве кодоуправляемого магазйна больших сопротивлений. Сущность изобретения: имитатор больших сопротивлений; содержащий три внешних вывода, высоковОльтный делитель напряжения, первый и второй операционный усилитель, управляемый делитель напряжения, резистор и управляемый мультирезистор с электромагнитным экраном, причем первый вход высоковольтного делителя напряжения соединен с перИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве кодоуправляемой многозначной меры больших сопротивлений, Целью изобретения является повышение точности воспроизведения электрического сопротивления и расширение диапазона воспроизводимых сопротивлений.

На чертеже представлена схема имитатора больших сопротивлений, Имитатор больших сопротивлений состоИт из 1 — высоковольтного делителя на. Ы 1803961 А1 (я)з Н 03 Н 11/40, G 01 R 27/00 вым внешним выводом, а второй его вход с выходом первого операционного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом высоковольтного делителя напряжения, второй выход управляемого делителя напряжения соединен с общей шиной имитатора больших сопротивлений, к которой подключены второй внешний вывод и электромагнитный экран, причем второй вывод управляемого мультирезистора соединен с третьим внешним выводом, а выход первого операционного усилителя подключен к входу управляемого делителя напряжения, первый выход которого соединен с первым выводом резистора и инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвертирующий вход которого соединен с общей шиной имитатора, к которой также подключены неинвертирующий вход первого операционного усилителя и общие точки первого и второго операционных усилителей, кроме того, второй вывод резистора соединен с выходом второго операционного усилителя и первым выводом управляемого мультирезистора, 2 з.п. ф-лы, 1 ил. пряжения (ВДН); 2, 4 — операционных усилителей (ОУ); 3 — управляемого делителя напряжения; 5 — резистора; 6 — управляемого мультирезистора; 7 — электромагнитного экрана; 8, 9, 10 — внешних выводов.

Второй вход высоковольтного делителя

1 напряжения соединен с выходом операционного усилителя (ОУ) 2 и входом управляемого делителя 3 напряжения, первый выход которого соединен с инвертирующим входом второго 4 операционного усилителя и первым выводом резистора 5, второй вывод

1803961 которого и выход ОУ 4 соединены с первым выводом управляемого мультирезистора 6, электромагнитный 7 экран которого, неинвертирующие входы ОУ 2, 4, второй выход управляемого делителя 3 напряжения и общая точка питания ОУ соединены с общей шиной и вторым внешним 9 выводом, первый внешний 8 вывод соединен с первым входом высоковольтного делителя 1 напряжения, а третий внешний 10 вывод — co вторым выводом управляемого мультирезистора.

Имитатор больших сопротивлений работает следующим образом.

К измерителю сопротивления устройство подключается внешними выводами 9, 9 и

10 так, чтобы измерительное напряжение было приложено между выводами 8 и 10, причем вывод 8 подключают к высокопотенциальному зажиму, а 10 — к низкопотенциальному зажиму, Вывод 9 соединяют с тем входом измерителя, потенциал которого поддерживается равным потенциалу входа измерителя, к которому подключен вывод 10.

При этом к высоковольтному делителю

1 напряжения (ВДН) будет приложено напряжение Uo, вырабатываемое измерителем, Выходное напряжение ВДН 1

Uo

U1= —, M где 01 — напряжение на выходе ВДН 1;

М вЂ” коэффициент деления ВДН 1, поступает на вход ОУ 2, включенного в режиме повторителя напряжения, и повторяется на его выходе. Учитывая, что управляемый делитель 3 напряжения включен в режим преобразования выходного напряжения ОУ 2 в ток, можно записать

Uo удн = О,И (2) Uо

URs = %

8 (3) где URS — падение напряжения на резисторе

Rs — сопротивление резистора 5.

Напряжение URs повторяется ОУ 4 на его выходе и прикладывается к управляемогде 1удн — выходной ток управляемого делителя 3 напряжения, Выходной ток управляемого делителя напряжения 3, протекая через резистор 5, создает на нем падение напряжения му мультирезистору 6, при этом через него будет протекать ток имитатора больших сопротивлений

5 URs Uo R5

Iu = — =—

RyMp plvI умр (4) где RyMp — сопротивление управляемого мультиреэистора 6, Воспроизводимое имитатором сопротивление определяется выражением

Rv =—

Приняв его во внимание (4), имеем (5) фМ умр ч

20 (6) Формула изобретения

1, Имитатор больших сопротивлений, содержащий три внешних вывода, высоковольтный делитель напряжения, первый операционный усилитель, управляемый деВоспроизводимое имитатором сопротивление, как видно из выражения (6), полностью определяется параметрами узлов устройства и не зависит от входного воздействия, Предложенное устройство позволяет повысить точность воспроизведения сопротивлений за счет расширения динамического диапазона входных напряжений операционных усилителей с 1  — в прототипе, до 10 В, а также за счет использования управляемом делителе напряжения "токовых" ключей. При этом заявленный имитатор дает возможность получить шкалу воспроизводимых сопротивлений без существенного начального смещения. Это преимущество получено эа счет включения управляемого делителя напряжения вне обратной связи второго операционного усилителя, который используется только в качестве повторителя напряжения. В прототипе управляемый делитель напряжения включен в цепь обратной связи второго усилителя, работа которого в режиме усиления приводит к необходимости ограничения его входного напряжения.

Таким образом, высокая точность имитатора больших сопротивлений и шкала без существенного начального смещения выходного отличают заявленное устройство от аналогов, поскольку полученные преимущества существенно расширяют его область применения.

1803961

Составитель 6. Данилов

Техред М,Моргентал Корректор А. Козориз

Редактор

Заказ 1060 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 л тель напряжения и управляемый мультирезистор с электромагнитным экраном, пЕрвый вход высоковольтного делителя напряжения соединен с первым внешним выводом, а второй вход — с выходом первого ойерационного усилителя, инвертирующий вход которого соединен с выходом высоковольтного делителя напряжения, второй выход управляемого делителя напряжения с единен с общей шиной имитатора больих сопротивлений, к которой подключены второй внешний вывод и электромагнитный экран, второй вывод управляемого мультир зистора соединен с третьим внешним выводом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью и вышения точности и расширения диапаз на воспроизводимых сопротивлений, дои лнительно введены второй операционный у илитель и резистор, причем выход первого ойерационного усилителя соединен с входом управляемого делителя напряжения, первый выход которого соединен с первым выводом резистора и инвертирующим входом второго операционного усилителя, неинвер5 тирующий вход которого соединен с общей шиной имитатора, к которой подключены неинвертирующий вход первого операционного усилителя и общая точка источника питания операционных усилителей, а вто10 рой вывод резистора соединен с выходом второго операционного усилителя и с первым выводом управляемого мультирезистора.

2. Имитатор по и, 1, о т л и ч à ю шийся

15 тем, что ключи управляемого делителя напряжения выполнены в виде токовых ключей.

3. Имитатор по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что резистор выполнен с

20 изменяемыми значениями сопротивления.