ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2331106 (13) C1

(51) МПК
G06G 7/16 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 11.01.2009 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2007118131/09 
(22) Дата подачи заявки: 2007.05.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2007.05.15 
(45) Опубликовано: 2008.08.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 849233A, 23.07.1981. SU 997047 A, 15.02.1983. JP 56016267 A, 17.02.1981. 
(72) Автор(ы): Слепов Юрий Васильевич (RU); Алабин Александр Алексеевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-исследовательный институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU) 
Адрес для переписки: 140180, Московская обл., г. Жуковский, Гагарина, 3, ОАО "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления. Он содержит делитель напряжения (1), вход которого является входом преобразователя напряжения, а выход соединен с входом повторителя (2), выход которого является выходом преобразователя напряжения. Для повышения точности преобразования напряжения за счет увеличения входного сопротивления преобразователя напряжения в него введены операционный усилитель (3), второй делитель напряжения (4) и компенсирующий резистор (5), причем вход делителя напряжения (1) соединен через компенсирующий резистор (5) с выходом операционного усилителя (3) и входом второго делителя (4), выход второго делителя (4) напряжения соединен со вторым входом операционного усилителя (3), первый вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а коэффициент деления второго делителя (4) выбран больше коэффициента деления делителя (1). Технический результат - повышение точности передачи сигнала. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в цифровых системах управления.

Известен делитель напряжения (См. книгу: У.Титце и К.Шенк. Полупроводниковая схемотехника, Москва, Мир, 1982, стр.18, рис.2.9), содержащий два резистора, соединенных между собой и с выходом делителя, второй вывод первого резистора является входом делителя, а второй вывод второго резистора подключен к земле.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь напряжения (См.: AD7870/75/76.PDF Adobe Acrobat Document. ANALOG DEVICES, LC2MOS Complete, 12-BIT 100 kHz, Sampling ADCs, Fig 8, 2.04.2004 г.), содержащий делитель напряжения, вход которого является входом устройства, а выход делителя напряжения подключен через повторитель напряжения на операционном усилителе к выходу устройства.

Недостатком устройств является низкая точность передачи сигнала из-за малого входного сопротивления (при получении входного сигнала с высокорезистивных датчиков, особенно потенциометрических, выходное сопротивление которых изменяется от нуля до 0,25R, где R - сопротивление потенциометра).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности преобразования напряжения за счет увеличения входного сопротивления преобразователя напряжения.

Сущность изобретения состоит в том, что преобразователь напряжения содержит делитель напряжения, вход которого является входом преобразователя напряжения, а выход соединен со входом повторителя, выход которого является выходом преобразователя напряжения.

Новым в предлагаемом изобретении является введение второго делителя напряжения, операционного усилителя и компенсирующего резистора.

При этом вход делителя напряжения соединен через компенсирующий резистор с выходом операционного усилителя и входом второго делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом операционного усилителя, первый вход которого подключен к выходу первого делителя.

Коэффициент деления второго делителя напряжения берется больше чем первого, что обеспечивает напряжение на выходе ОУ, пропорционально большее, чем на входе первого делителя напряжения. Ток через компенсирующий резистор вычитается из входного тока первого делителя напряжения, резко повышая входное сопротивление преобразователя напряжения, источник сигнала разгружается и точность преобразования увеличивается.

На чертеже представлена схема преобразователя напряжения.

Преобразователь напряжения содержит делитель напряжения 1 (выполненный, например, на резисторах R1 и R2), повторитель 2, операционный усилитель (ОУ) 3, второй делитель напряжения 4 (выполненный, например, на резисторах R3 и R4 ) и компенсирующий резистор 5. Выход делителя напряжения 1 соединен с входом повторителя 2, выход которого является выходом преобразователя напряжения. Вход делителя 1, являющийся входом преобразователя напряжения, соединен через компенсирующий резистор 5 с выходом операционного усилителя 3 и входом второго делителя 4. Выход второго делителя 4 соединен со вторым входом операционного усилителя 3, первый вход которого подключен к выходу повторителя напряжения 1.

Преобразователь напряжения функционирует следующим образом.

На вход преобразователя напряжения поступает входное напряжение U (например, с потенциометрического датчика). На выходе делителя напряжения 1 устанавливается напряжение Uдел.1:



где R1 и R2 - это резисторы делителя напряжения 1.

Это напряжение поступает непосредственно на первый вход ОУ 3 и через повторитель 2 - на выход преобразователя напряжения.

Выходное напряжение ОУ 3 Uoy с учетом соотношения (1) составляет:



где R3 и R4 - это резисторы второго делителя напряжения 4.

Ток, потребляемый делителем 1, Iдел.1 равен:



Компенсирующий ток Iкомп через компенсирующий резистор 5 с учетом соотношения (2) составит:



где R5 - компенсирующий резистор 5.

Выбирая R3=(R1+R5), R4=R2 и подставляя в последнее выражение (4), получим:

т.е. Iдел.1=-Iкомп.

Таким образом, входной ток делителя напряжения 1 полностью компенсируется, входное сопротивление преобразователя напряжения увеличивается, выходное сопротивление источника сигнала на входе преобразователя напряжения не создает дополнительной погрешности и, следовательно, точность преобразования увеличивается.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Преобразователь напряжения, содержащий делитель напряжения, вход которого является входом преобразователя, напряжения, а выход соединен с входом повторителя, выход которого является выходом преобразователя напряжения, отличающийся тем, что введены операционный усилитель, второй делитель напряжения и компенсирующий резистор, причем вход делителя напряжения соединен через компенсирующий резистор с выходом операционного усилителя и входом второго делителя, выход второго делителя напряжения соединен со вторым входом операционного усилителя, первый вход которого подключен к выходу делителя напряжения, а коэффициент деления второго делителя выбран больше коэффициента деления делителя.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru