SU1485136A1

SU1485136A1 - Блок стабилизации токов в измерительньк преобразователях

Info

Publication number: SU1485136A1
Application number: SU857773830A
Authority: SU
Inventors: Erlikh Frank; Val Gunnar; Struts Peter; Shmidt Yuoakhim
Original assignee: Mesgereteverk Erikh Vejnert Ma; Betrib Des Kom Veb Eav Berlin
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1985-05-13
Publication date: 1989-06-07
Also published as: HUT40266A; HU194628B; DE3510737C2; DE3510737A1

Description

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования электрических сигналов в унифицированный сигнал и дальнейшего его

2

^усиления. Цель изобретения - повыше>ние точности устр-ва. Измеряемый и уравновешивающий сигналы подаются в эмиттеры транзисторов дифференциальных усилителей, нагруженных сдвоенным источником тока. При этом уравновешивающий сигнал, являющийся одновременно унифицированным выходным сигналом устройства, вырабатывается специальным выходным каскадом. Объединение измерительного нормирующего преобразователя в единое целое с датчиками электрических сигналов позволяет отказаться от использования специальных сложных схем соединения измерительных каналов, перейти к об- с работке унифицированного сигнала и упростить групповые измерительные преобразователи. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования электрических сигналов в унифицированный сигнал и дальнейшего его усиления.

Известна схема для стабилизации токов в измерительных преобразователях с узлом формирования среднего напряжения, в которой нет возможности усиливать сигналы операционных усилителей (патент ГДР № 159279, кл. С 01 К 17/02, 1975)Г

Известна аналогичная схема, обладающая низкой температурной стабильностью (патент ГДР № 135303, кл. С 01 К 17/02, 1970).

Цель изобретения - повышение точности блока стабилизации.

На фиг.1 представлена функциональная схема блока стабилизации токов в

измерительных преобразователях; на фиг.2 - принципиальная схема узла из мерительного диапазона.

Блок стабилизации (фиг.1) содержит сдвоенный источник 1 тока, основной и дополнительный дифференциальный усилители, первый из которых построен на транзисторах 2 и 3, второй - на транзисторах 4 и 5, при этом транзисторы 3 и 4 включены по диодному принципу к базам транзисторов 2 и 5 соответственно. Блок стабилизации содержит также узел 6 измерительного диапазона с двумя ветвями, одна из которых включает в себя измерительный резистор 7, а другая - компенсационный резистор 8 и источник 9 сигнала компенсации, выход которого подключен к одному из выводов резис1485136

3

4

14851

тора 8, другой-вывод которого через режимный резистор 10 подключен к выходному выводу и к другому выводу резистора 7.

Эмиттер транзистора 2 (фиг.2) соединен с коллектором транзистора 4 через последовательно соединенные свои сопротивления 11 линии передач и измерительный резистор 7. ю

Блок стабилизации токов в измерительных преобразователях работает следующим образом.

Начало измерительного диапазона определяется компенсационным реэисто- 15 ром 8. При увеличении сопротивления измерительного резистора 7 уменьшается потенциал на коллекторе транзистора 5, в результате чего увеличивается потенциал на коллекторе транзисто- 20 ра 3. За счет сдвоенного источника 1 тока транзисторы нагружены высокоомными динамическими коллекторными сопротивлениями, и благодаря этому достигаются высокие коэффициенты 25

усиления по напряжению.'Источник 9 выдает ток, создающий на резисторе 10 падение напряжения, эквивалентное произведению изменения сопротивления-резистора 7 и тока источника!, 30 На выходе устройства образуется унифицированный сигнал тока.

Использование двух дифференциальных усилителей с управлением по току служит для температурной компенса- 35 ции базовых токов и напряжений на переходах база-эмиттер.

Изменение потенциала на эмиттере транзистора 4 может быть достигнуто и постоянным резистором 7, причем в 40 этом случае токи могут быть преобразованы в унифицированный сигнал тока,

Таким же образом изменение потенциала на эмиттере транзистора 4 мо- 45 жет быть достигнуто подачей напряжения последовательно с постоянным резистором 1 я результате чего напряжение может быть также преобразовано в унифицированный сигнал тока.

Кроме того, в случае установки постоянного резистора 7 и включения между базами транзисторов 4 и 5 источника напряжения, вызывающего через изменение потенциала базы тран- 55 зистора 5 образование компенсационного тока, согласно описанному принципу образуется также унифицированный сигнал чока. При соблюдении указан36

ного принципа специально для обработки измерительных резисторов по 4-проводной схеме включения или дистанционных датчиков (фиг.2) имеется возможность включения измерительного резистора 7 в дифференциальный усилитель с управлением по току транзисторов 4 и 5 через сопротивления 11 линий передач.

При идентичных транзисторах 2-5 через сопротивления 11 линий передач протекают только уменьшенные на коэффициент усиления по току транзисторов токи, воздействие которых компенсируется и не вызывает погрешности измерения.

Сопротивление 11 линии передач в эмиттерной цепи транзистора 2 компенсируется усилением по напряжению транзистора 5, .

Сопротивление 11 линии передач в коллекторной цепи транзистора 4 также компенсируется усилением по напряжению транзистора 4.

Полезный эффект изобретения заключается в том, что обеспечивается возможность проведения беспроблемной интеграции схемы, в результате которой могут быть построены измерительные преобразователи с минимальными размерами и миниатюризированным объемом. Этим достигнуто основание для конструктивного объединения· измерительных датчиков и измерительных преобразователей» Измерительный преобразователь может быть встроен в отсек для присоединения измерительного датчика, например термометра сопротивления, Таким образом создаются измерительные датчики с унифицированным выходным сигналом.

Кроме того, для измерительных датчиков с унифицированным выходным сигналом отпадает необходимость в прокладке специальных проводов, что требуется, например, для термометров сопротивления или уермопар, и могут быть использованы все преимущества передачи унифицированного сигнала.

Предлагаемое исполнение схемы измерительного преобразователя положительно сказывается . на стоимости измерительной точки,

С помощью изобретения достигается повышение надежности.

Кроме того, датчик и измерительный преобразователь могут быть объединены в единое целое, причем опреде5 1485136

6

ленный стык в устройствах автоматизации представляет собой только унифицированный сигнал, в результате чего электронная часть может быть настроена изготовителем приборов на многие до сих пор не применяемые чувствительные элементы, характеризуемые технологически обоснованными большими допусками. При этом следует учесть значительную экономию на платиновые термометры сопротивления, заменяемые на полупроводниковые элементы.

Соответствующее изобретению исполнение обеспечивает многообразие применения. Могут быть подключены все применяемые для автоматизации, в частности для температурной измерительной техники, измерительные датчики.

Claims

Формула изобретения

1. Блок стабилизации токов в измерительных преобразователях, содержащий сдвоенный источник тока, основной дифференциальный усилитель с управлением по току (позиции 2,3), узел измерительного диапазона с двумя ветвями, одна ветвь которого включает в себя измерительный резистор, · а другая - компенсационный резистор, и источник сигнала компенсации (позиция 9), выход которого подключен к одному из выводов компенсационного резистора, причем основной дифференциальный усилитель состоит из двух транзисторов одного типа, один из которых подключен по диодному принципу к базе другого транзистора, о тличающийся тем, что,

с целью повышения точности, сдвоенный источник тока выходами подключен к коллекторам транзисторов основного дифференциального усилителя, эмиттеры которых через введенный дополнительный аналогичный дифференциальный усилитель с управлением по току

(позиции 4,5) соединены с ветвями

Ю узла измерительного диапазона, кроме того, управляющий вход источника сигнала компенсации подключен к коллектору транзистора основного дифференциального усилителя, а в узел из,5 мерительного диапазона введен режимный резистор (позиция 10) , включенный последовательно с компенсационным резистором и свободным выводом подключенный к эмиттеру транзистора

20 дополнительного дифференциального усилителя.
2. Блок поп.1, о тличающийся тем, что эмиттер транзистора основного дифференциального уси25 лителя через коллектор-эмиттерную? цепь транзистора в диодном включении дополнительного дифференциального усилителя подключен к одному из выводов измерительного резистора,

30 другой вывод которого подключен к свободному выводу режимного резистора и к выходному выводу.
3. Блок поп.1, о тличаю35 щ и й с я тем, что эмиттер транзистора основного дифференциального усилителя через измерительный резистор

и свои сопротивления линий передач соединен по четырехпроводной схеме с

₄₀ коллектором транзистора в диодном включении дополнительного дифференциального усилителя.

сриг.1

Фиг.2