Схемотехника. Ашанин В.Н - 101 стр.

UptoLike

106
.
1
21
1
2
н
см
2
н
вх
2
н
21
a
+
+
+
=γ
+
JR
U
JR
iR
R
RR
R
rr
xxx
Влияние сопротивлений проводов линии связи на мультипликатив-
ную погрешность ПСИ в данном режиме работы пренебрежимо мало.
При преобразовании сопротивления типичной является задача полу-
чения напряжения, пропорционального приращению
ΔR
x
относительно не-
которого начального значения R
x0
. Ее можно решить, если в схеме на рис.
2.49,а использовать два источника равных токов, причем второй подклю-
чить параллельно резистору R1 (как показано штриховой линией). Тогда
потенциал точки b окажется равен
,1JR
b
=
ϕ
а выходное напряжение ПСН, если выбрать R1= R
x0
, окажется функцией
приращения сопротивления
ΔR
x
,
(
)
(
)
.1
0вых
x
x
x
x
RJRRJRRJU
Δ
=
=
= (2.111)
Источники равных токов легко выполняются на основе пары транзи-
сторов, расположенных на одном кристалле, на базы которых подано одно
и то же напряжение, а в цепи эмиттеров включены одинаковые сопротив-
ления. По точности преобразования ПСН с двумя равными токами спосо-
бен конкурировать со схемами мостового ПСН.
2.10.2. Мостовые ПСН.
Данные преобразователи
используются для работы с датчиками (ча-
ще всего тензорезисторами), в которых измеряемой величиной является
или разность двух сопротивлений (полумостовой датчик) или неравнове-
сие четырехплечевого резистивного моста (мостовой датчик). Основные
задачи, решаемые при построении мостовых ПСН, – это уменьшение по-
грешности, вносимой сопротивлениями соединительных проводов и сни-
жение требований к усилителям выходных
сигналов датчиков.
Одна из самых простых схем ПСН для работы с полумостовым дат-
чиком показана на рис. 2.50. Датчик R1, R2, соединенный с преобразовате-
лем пятипроводной линией, запитывается от источника образцового на-
пряжения U
0
. ОУ DA1 в режиме повторителя обеспечивает постоянство
потенциала точки а, равного
ϕ
а
=U
0
, независимо от сопротивлений прово-
дов r
1
и r
2
. Потенциал неинвертирующего входа усилителя на базе ОУ
DA2, равный потенциалу точки b, определяется коэффициентом передачи
делителя R3, R4
                                   2
                   ⎛            R1 ⎞
                   ⎜ r1 − r2          ⎟   ⎛ R1iвх + ⎞
                                                       2
                                                          ⎛ U см ⎞
                                                                      2
             γa =  ⎜         R1 + R 2 ⎟ +⎜⎜          ⎟    ⎜
                                                         +⎜         ⎟   .
                   ⎜       R xн       ⎟   ⎝  R xн J ⎟⎠    ⎝ R xн J ⎟⎠
                   ⎜                  ⎟
                   ⎝                  ⎠
      Влияние сопротивлений проводов линии связи на мультипликатив-
ную погрешность ПСИ в данном режиме работы пренебрежимо мало.
      При преобразовании сопротивления типичной является задача полу-
чения напряжения, пропорционального приращению ΔRx относительно не-
которого начального значения Rx0. Ее можно решить, если в схеме на рис.
2.49,а использовать два источника равных токов, причем второй подклю-
чить параллельно резистору R1 (как показано штриховой линией). Тогда
потенциал точки b окажется равен
                                  ϕb = − JR1,
а выходное напряжение ПСН, если выбрать R1= Rx0, окажется функцией
приращения сопротивления ΔRx,
               U вых = J (Rx − R1) = J (Rx − Rx 0 ) = JΔRx . (2.111)
      Источники равных токов легко выполняются на основе пары транзи-
сторов, расположенных на одном кристалле, на базы которых подано одно
и то же напряжение, а в цепи эмиттеров включены одинаковые сопротив-
ления. По точности преобразования ПСН с двумя равными токами спосо-
бен конкурировать со схемами мостового ПСН.
      2.10.2. Мостовые ПСН.
      Данные преобразователи используются для работы с датчиками (ча-
ще всего тензорезисторами), в которых измеряемой величиной является
или разность двух сопротивлений (полумостовой датчик) или неравнове-
сие четырехплечевого резистивного моста (мостовой датчик). Основные
задачи, решаемые при построении мостовых ПСН, – это уменьшение по-
грешности, вносимой сопротивлениями соединительных проводов и сни-
жение требований к усилителям выходных сигналов датчиков.
      Одна из самых простых схем ПСН для работы с полумостовым дат-
чиком показана на рис. 2.50. Датчик R1, R2, соединенный с преобразовате-
лем пятипроводной линией, запитывается от источника образцового на-
пряжения U0. ОУ DA1 в режиме повторителя обеспечивает постоянство
потенциала точки а, равного ϕа=U0, независимо от сопротивлений прово-
дов r1 и r2. Потенциал неинвертирующего входа усилителя на базе ОУ
DA2, равный потенциалу точки b, определяется коэффициентом передачи
делителя R3, R4


                                  106