Преобразователь сопротивления в напряжение (ПСН) с источником стабильного тока

U⁺ = I×R_X.

U_ВЫХ = U⁺×= I×R_X×.

U_ВЫХ = ×R_X,

K —коэффициент передачи схемы.

Недостатком схемы является малая стабильность коэффициента преобразования, обусловленная стабильностью источника опорного тока.

В качестве источника тока используется полевой транзистор.

Рис. 9.12

U⁺ = U^– = U_ВЫХ. (9.1)

U_A = U_ВЫХ + U₀. (9.2)

I_R0 = . (9.3)

U⁺ = U_Rx = I_R0×R_X = ×R_X. (9.4)

U_ВЫХ = ×R_X. (9.5)

Стабильность коэффициента преобразования схемы зависит от стабильности опорного источника U₀. Двумя основными факторами, влияющими на стабильность опорного напряжения, являются:

§ изменение температуры окружающей среды;

§ стабильность тока, протекающего через стабилитрон.

Для устранения влияния температуры в качестве опорного источника следует применять термокомпенсированные стабилитроны (КС191, КС196), имеющие температурный коэффициент напряжения порядка 0,001¸0,005 .

Для стабилизации тока через опорный элемент в схеме применим стабилизатор тока на полевом транзисторе. Учитывая, что

I_СТ = I – I_R0, (9.6)

где I_СТ — ток через стабилитрон;

I = const —ток стока полевого транзистора;

I_R0 = = const,

I_СТ = const. Это позволяет устранить влияние ненулевого динамического сопротивления стабилитрона.

I₀ = I_R2.

U_A = U_ВЫХ – I₀×R2.

U_R1 = U_A – U⁺ = –I₀×R2.

I_Rx = I_R1 = = –I₀×.

U⁺ = –I₀××R_X.

U_ВЫХ = U⁺ = I₀××R_X, I₀ < 0.

При удаленности измерительного устройства от резистивного датчика возникает проблема получения достоверной информации о сопротивлении датчика, вызванная наличием ненулевого сопротивления подводящей линии. Компенсация сопротивления линии представляет собой значительную трудность, поскольку линия связи и компенсирующие элементы могут находиться в различных температурных условиях.