Устройство для измерения коэффициента передачи повторителя тока

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ПОВТОРИТЕЛЯ ТОКА, содержащее источник входного тока, один из выводов которого соединен с общей шиной устройства, измерительный прибор, один из выводов которого соединен с первой клеммой устройства ,для подключения объекта измерений , а второй вывод соединен с общей шиной устройства, и измерительный элемент, о т ли чающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений, один из вьшодов измерительного элемента соединен с второй клеммой устройства для подключения объекта измерений, а второй вывод - с общей шиной устройства, второй вывод источника входного тока соединен с третьей клеммой устройства для подключения объекта измерений. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения требований к чувствительности измерительного элемента, в него введены выключатель и образцовое полное сопротивление, один из выводов которого соединен с общей шиной устройства , а второй вывод через выклю00 чатель соединен с третьей клемел мой устройства, при этом измери-. 1C тельный элемент вьшолнен в виде об разцового полного сопротивления. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 364 1900/24-21 (22) 15.09.83 (46) 15. 10 .85, Бюл. 11 - 38 (72) Л.И. Волгин и А.И. Зарукин (71) Ульяновский политехнический институт (53) 621.317.341(088.8) (56) Луговой Г.П. и Соболевский К.М.

Исследование предельных возможностей построения широкополосных транзисторных повторителей, сигналов для преобразователей импеданса. — В сб.: Измерение комплексных проводимостей в физико-химических экспериментах.

Новосибирск, ИАЭ, СО АН СССР, 1972, с. 128, рис. 5.

Виноградов Ю.В. Основы электронной и полупроводниковой техники.

М., "Энергия", 1972, с. 224, рйс.8.1б

Мучник А.Я., Парфенов К.А. Общая электротехника. М., "Высшая школа", 1967. с. 147. рис. 6.12б. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ПОВТОРИТЕЛЯ

ТОКА, содержащее источник входного тока, один из выводов которого соединен с общей шиной устройства. иэмериЯ0,„,1185271 тельный прибор, один из выводов которого соединен с первой клеммой устройства .для подключения объекта измерений, а второй вывод соединен с общей шиной устройства, и измерительный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, один из выводов измеритель ного элемента соединен с второй клеммой устройства для подключения объекта измерений, а второй вывод — с об щей шиной устройства, второй вывод источника входного тока соединен с третьей клеммой устройства для подключения объекта измерений.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения требований к чувствительности измерительного элемента, в него введены выключатель и образцовое полное сопротивление, один из выводов которого соединен с общей шиной устройства, а второй вывод через выключатель соединен с третьей клеммой устройства, при этом измери-. тельный элемент выполнен в виде образцового полного сопротивления.

1185271 2

Изобрел ение относится к измерительНоН технике и может быть HcII0JIbsoBBBo для измерения коэффициента передачи по току повторителей тока (ПТ), выполненных по схеме трехполюсника. 5

Цель изобретения — повышение точности измерений коэффициента переда, чи повторителей тока.

На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 — вариант10 выполнения устройства; на фиг. 3 и 4варианты выполнения повторителя тока для подключения в устройстве, Устройство (фиг. 1) содержит по- . вторитель тока 1, первую 2, вторую 3 и третью 4 клеммы для подключения объекта измерений, источник 5 входного тока, включающий в себя, например, источник с; гнала 6 и ограничительное сопротивление 7, иэмерительHbIH прибор 8, например, миллиамперметр и измерительный элемент 9, например, наноамперметр (микроамперметр) .

Устройство (фиг. 2) содержит повторитель тока 1, клеммы 2, 3 и 4 устройства для подключения объекта измерений, источник входного тока 5, включающий в себя источник сигнала 6 и ограничительное сопротивление 7, 30 измерительный прибор 8, например, миллиамперметр с выходным сопротивлением ZH, измерительный элемент 9, выполненный в виде первого образцового полного сопротивления Z» вто- З5 рое образцовое полное сопротивление 10 (Z ) и выключатель 11, На фиг. 3 представлен вариант выполнения испытуемого повторителя тока 1, выполненчого на алерацион- 40 ном усилителе 12 с дифференциальным входом и источниками (Е „и Ед ) питания 13, средняя точка которого изолирована от общей шины устройства, На фиг. 4 представлен вариант вы- 45 полнения повторителя тока по схеме трехполюсника с подключенными источниками питания 13, имеющими среднюю точку, соединенную с клеммой 3 повторителя тока. 50

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника 6 через ограничительное сопротивление 7 (фиг.1) на вход повторителя 1 тока подается 55 входной ток I „, выходной ток измеряется миллиамперметром 8, а разностннй ток I» протекающий через общую точку ПТ и обуславливающий отличие выходного тока от входного, измеряется вторым микроамперметром (наноамперметром) 9, Погрешность у = S 1 измерения коэффициента передачи 5 определяется выражением у —. (t)

Iz

Иэ выражения (1) видно, что погрешность измерения коэффициента передачи существенно зависит от pas-! ности токов I„и I» что не требует очень высокой точности измерения абсолютного значения разностного тока I,.

При отсутствии высокочувствительного измерительного прибора наноамперметра (микроамперметра) в широком диапазоне частот измерения коэффициента передачи могут быть произведены по схеме, представленной на фиг. 2.

В устройстве (фиг, 2) разностный ток общей точки клеммы 3 ПТ, протекая через первое 2, образцовое полное сопротивление 9, создает на нем падение напряжения U, (в устройстве по фиг. 1), это падение напряжения формируется на шунте Е1 наноамперметра). При этом потенциал входа клеммы 4 ПТ будет так же равен U так как входное сопротивление ПТ близко к нулю. Например, для ПТ по фиг. 3 напряжение между входами операционного усилителя 12, работающего в активном режиме, практически равно нулю, поскольку оно определяется напряжением погрешности статизма и напряжением сдвига нулю на постоянном токе, которые у современных операционных усилителей малы.

При разомкнутом выключателе 11 с помощью миллиамперметра 8 измеряется ток I . При замыкании выключа1 теля 11 по входу клеммы 4 ПТ подключается образцовое полное сопротивление 2, значительно меньшего номинала, чем сопротивление Z„ (сопротивление Z„ Z выбираются так, чтобы при включении данных сопротивлений фаза выходного тока 11 совпадала с фазой входного тока I „ ). Поэтому при увеличении напряжения U на входе ПТ (при Е1 = О, U = О) через сопротивление будет увеличиваться ток I, вызывая уменьшение выкодз 1185271 ного тока измеряемого миллиампермет,ром 8 - Ià (I q = I х I2 Ig )

В этом случае погрешность у измерения коэффициента передачи ПТ опреде- х ляется выражением 5

Погрешность d àà 1 при К .(i Е

R (< R,, Е с< (1 — k)K,. àñ К,, Е,Е1 / Е2 4< 1, что выполняется на практике при 5» 1, К» О, Отношение токов в устройстве по фиг. 2 необходимо выбирать

Фиг. 2. фиг. 4

Составитель Л. Муранов

Техред О.Неце

Корр ектор В. Синйцкая

Редактор К. Волощук

Заказ 6360/42 Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 где погрешность измерения d" при расчете т по формуле (2) определяется выражением

R E R Е1 (1 — k) K1

g- =— + — + — — + "+

Ro < К, < К, 4

Е (Е +R) Ig jRq (1+Ь) + —" Ф(1+ — )1 . (3) 2 1