Потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу

Потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу, який містить потенціометр колового обертання, який має резистивну обмотку і повзунок, резистор навантаження, перший і другий транзистори, перший, другий і третій резистори, першу і другу шини джерела живлення, при цьому перші виводи обмотки потенціометра і резистора навантаження з'єднані між собою, а їх другі виводи підключені до першої шини джерела живлення, колектор першого транзистора з'єднаний з повзунком потенціометра, колектор другого транзистора підключено до другої шини джерела живлення, який відрізняється тим, що він включає третій, четвертий, пятии і шостий транзистори, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий резистори, джерело зміщення, при цьому бази першого і другого транзисторів ВІДПОВІДНО через перший і другий резистори підключені до першого виводу джерела зміщення, емітери першого і другого транзисторів з'єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього і четвертого транзисторів, базу третього транзистора з'єднано з колектором і базою п'ятого транзистора та через третій резистор підключено до першого виводу джерела зміщення, базу четвертого транзистора з'єднано з колектором і базою шостого транзистора та через четвертий резистор підключено до першого виводу джерела зміщення, емітери третього, четвертого, п'ятого і шостого транзисторів підключені до другого виводу джерела зміщення ВІДПОВІДНО через п'ятий, шостий, сьомий Винахід належить до електротехніки та може використовуватись у приладах автоматики і вимірювальної техніки Існує відомий пристрій /див А с СРСР № 193456, кл G01B 7/30/, який містить потенціометр колового обертання, резистор навантаження, першу і другу шини джерела живлення та стабілізатор струму Недолік цього пристрою - робота тільки на постійному струмі Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу / див патент України № 30353А, кл G01B 7/30/, який містить потенціометр колового обертання, який має резистивну обмотку і повзунок, резистор навантаження, перший і другий транзистори, перший, другий і третій резистори, перший і другий оптрони, які містять пари світлодюд фотодюд, перетворювач струму, першу і другу шини джерела живлення, при цьому перши виводи обмотки потенціометра і резистора навантаження з'єднані між собою, а їх друга виводи підключені до першої шини джерела живлення, колектор першого транзистора підключено до повзунка потенціометра, базу з'єднано з базою другого транзистора, емітер через послідовно з'єднані перший і третій резисторі підключено до емітера другого транзистора, крапка з'єднання першого і третього резисторів через послідовно з'єднані фотодюди першого і другого оптронів та другий резистор підключена до бази другого транзистора, колектор якого з'єднано з другою шиною джерела живлення, ВИХІДНІ шини перетворювача струму підключені до послідовно з'єднаних СВІТЛОДІОДІВ першого і другого оптронів, а його ВХІДНІ ШИНИ з'єднані з першою і другою шинами джерела живлення Недолік цього пристрою - недостатня ЛІНІЙНІСТЬ характеристики перетворювача та низька температурна стабільність Ознаками прототипу, які збіжні з суттєвими ознаками винаходу, який заявляється, є потенціометр колового обертання, який має резистину обмотку і повзунок, резистор навантаження, перший і другий транзистори, перший, другий і третій і восьмий резистори. со 49322 резистори, першу і другу шини джерела живлення, при цьому перши виводи обмотки потенціометра і резистора навантаження з'єднані між собою, а їх други виводи підключені до першої шини джерела живлення, колектор першого транзистора з'єднано з повзунком потенціометра, колектор другого транзистора підключено до другої шини джерела живлення Причиною, яка перешкоджує одержанню бажаного результату - високої ЛІНІЙНОСТІ характеристики перетворювача та його високої температурної стабільності - є відсутність доповнюючих активних і пасивних елементів, з'єднаних з іншими елементами перетворювача певними схемотехничними рішеннями В основу винаходу поставлено задачу - поліпшити ЛІНІЙНІСТЬ характеристики перетворювача та підвищити його температурну стабільність шляхом впровадження до нього чотирьох транзисторів і п'яти резисторів Це дає можливість підвищити стабільність струму, який протікає через обмотку потенціометра як при змінюванні опору навантаження, так і при змінюванні температури навколишнього середовища, При цьому поліпшується ЛІНІЙНІСТЬ характеристики перетворювача та підвищується його температурна стабільність Поставлене завдання вирішується таким чином, що потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу містить потенціометр колового обертання, який має резистивну обмотку і повзунок, резистор навантаження, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий і шостий транзистори, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий резистори, джерело зміщення, першу і другу шини джерела живлення, при цьому перши виводи обмотки потенціометра і резистора навантаження з'єднані між собою, а їх други виводи підключені до першої шини джерела живлення, бази першого і другого транзисторів ВІДПОВІДНО через перший і другий резистори підключені до першого виводу джерела зміщення, емітери першого і другого транзисторів з'єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього і четвертого транзисторів, колектори першого і другого транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до повзунка потенціометра та до другої шини джерела живлення, базу третього транзистора з'єднано з колектором і базою п'ятого транзистора та через третій резистор підключено до першого виводу джерела зміщення, базу четвертого транзистора з'єднано з колектором і базою шостого транзистора та через четвертий резистор підключено до першого виводу джерела зміщення, емітери третього, четвертого, п'ятого і шостого транзисторів підключені до другого виводу джерела зміщення ВІДПОВІДНО через п'ятий, шостий, сьомий і восьмий резистори Потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу відрізняється від прототипу тим, що до нього впроваджені третій, четвертий, п'ятий І шостий транзистори, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий резистори, джерело зміщення, при цьому бази першого і другого транзисторів ВІДПОВІДНО через перший і другий резистори підключені до першого виводу джерела зміщення, емітери першого і другого транзисторів з єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього і четвертого транзисторів, базу третього транзистора з'єднано з колектором і базою п'ятого транзистора та через третій резистор підключено до першого виводу джерела знищення, базу четвертого транзистора з'єднано з колектором і базою шостого транзистора та через четвертий резистор підключено до першого виводу джерела зміщення, емітери третього, четвертого, п'ятого і шостого транзисторів підключені до другого виводу джерела зміщення ВІДПОВІДНО через п'ятий, шостий, сьомий і восьмий резистори Доказом наявності причиннонаслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу й технічним результатом є та обставина, що технічний результат - поліпшена ЛІНІЙНІСТЬ характеристики перетворювача та його висока температурна стабільність - може бути досягнутим тільки при використовуванні всієї сукупності суттєвих ознак винаходу У відсутності в технічному рішенні хоча б однієї ознаки технічний результат не досягається На фіг зображена схема потенціометричного перетворювача кута повороту в напругу Потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу містить потенціометр 1 колового обертання, який має резистивну обмотку і повзунок, резистор 2 навантаження, перший 3, другий 4, третій 5, четвертий 6, п'ятий 7, і шостий 8 транзистори, перший 9, другий 10, третій 11, четвертий 12, п'ятий 13, шостий 14, сьомий 15 і восьмий 16 резистори, джерело 17 зміщення, першу 18 і другу 19 шини джерела живлення, при цьому перши виводи обмотки потенціометра 1 і резистора 2 навантаження з'єднані між собою, а їх други виводи підключені до першої 18 шини джерела живлення, бази першого 3 і другого 4 транзисторів ВІДПОВІДНО через перший 9, і другий 10 резистори підключені до першого виводу джерела 17 зміщення, емітери першого 3 і другого 4 транзисторів з'єднані з колекторами ВІДПОВІДНО третього 5 і четвертого 6 транзисторів, колектори першого 3 і другого 4 транзисторів підключені ВІДПОВІДНО до повзунка потенціометра і та до другої 19 шини джерела живлення, базу третього 5 транзистора з'єднано з колектором і базою п'ятого 7 транзистора та через третій м резистор підключено до першого виводу джерела 17 зміщення, базу четвертого 6 транзистора з'єднано з колектором і базою шостого 8 транзистора та через четвертий 12 резистор підключено до першого виводу джерела 17 зміщення, емітери третього 5, четвертого 6, п'ятого 7 і шостого 8 транзисторів підключені до другого виводу джерела 17 зміщення ВІДПОВІДНО через п'ятий 13, шостий 14, сьомий 15 і восьмий 16 резистори Потенціометричний перетворювач кута повороту в напругу працює таким чином Коли на шини 18 і 19 джерела живлення напруга не подається, то струм від джерела 17 зміщення протікає по ланцюгах резистор 11, емітерний перехід транзистора 7, резистор 15, резистор 12, емітерний перехід транзистора 8, резистор 16 При цьому на бази транзисторів 5 і 6 подасть 49322 ся напруга, яка зміщує їх емітерні переходи в прямому напрямку, внаслідок чого, струм від джерела 17 зміщення протікає також по ланцюгах резистор 9, емітерний перехід транзистора З, перехід колектор-емітер транзистора 5, резистор 13, резистор 1 1 , емітерний перехід транзистора 4, перехід колектор-емітер транзистора 6, резистор 14 Якщо позитивна напруга подається до шини 19, а негативна - до шини 18, то струм протікає по ланцюгу шина 19, послідовно з'єднані переходи колектор-емітер транзисторів 4 і 6, резистори 14 і 13, послідовно з'єднані переходи емітер-колектор транзисторів 5 і 3, які працюють у інверсної режимі, повзунок і частина обмотки потенціометра 1, шина 12 Якщо позитивна напруга подасться до шини 18, а негативна - до шини 19 то струм протікає по ланцюгу шина 18, частина обмотки і повзунок потенціометра 1, послідовно з'єднані переходи колектор-емітер транзисторів 3 і 5, резистори 13 і 14, послідовно з'єднані переходи емітер-колектор транзисторів 6 і 4, які працюють у інверсному режимі, шина 19 Таким чином, незалежно від полярності напруги на шинах 18 і 19 транзистори 3, 4, 5 і 6 виконують роль стабілізатора струму Вихідний опір такого стабілізатора струму вище, ніж у прототипа за рахунок послідовного ввімкнення транзисторів З, 4, 5, 6 Це поліпшує ЛІНІЙНІСТЬ характеристики перетворювача при змінюванні о т р у навантаження Висока температурна стабільність перетворювача досягається тим, що паралельно емітерним переходам транзисторів 5 і 6 підключені емітерні переходи транзисторів 7 і 8, які ввімкненні у вигляду ДІОДІВ При змінені температури навколишнього середовища напруга на емітерних переходах кремнійових транзисторів 5, 6, 7, 8 також змінюється зі швидкістю 2мВ/°С Внаслідок цього базовий струм транзисторів 5 і 6 залишається постійним, при цьому залишається постійним й колекторний струм транзисторів 3, 4, 5, 6 Це обумовлює високу температурну ність перетворювача ФІГ. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 стабіль