Устройство для измерения малых постоянных токов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсввих

Социалистических

Республик (11) 614 390

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 130673(21) 1929230/18-21 с присоединением заявки ЭЙ (23) Приоритет фт2, . з"% Ьт 1-, : Д (51) h1. Кл. ((01 32 19/00

Гюв1дн(ватввнный нахнтвт

Ваввта Мнннатрав ИОР иа данах нвабавтвннй н атнаытнй (53) УДК 621. 317.7 (088. 8) (43} Опубликовано 050778.Бюллетень Ph 25 (45) Дата опубликования описания 020678 (72) Авторы изобретения

И.A. Карапатницкий, И.В. Колчин и И.И. Уваров (71) Заяявитель Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (54 ) устРОястВО для измеРения мАлых постоянных токов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для преобразования величины тока в частоту.

Известны измерители малых постоян- 5 ных токов, в которых используется принцип преобразования тока в напряжение|1).

Обычно подобные преобразователи выпол- няются на базе операционных усилителей.

Недостатком, этих устройств являет- 10 ся сложность получения широкого диапазона измерения беэ введения дополнительных прецизионных входных цепей переключения пределов °

Известно устройство для измерения l5 малых постоянных токов, в котором используется принцип интегрирования измеряемого тока с периодическим зарядом и разрядом накопительной емкости интегратора, содержащее источник пита- 20 ния, интегратор, выполненный на основе операционного усилителя постоянного тока с применением полевого транзистора во входном каскаде, дискриминатор, формирователь разрядного импульса 25 и источник фиксированного заряда для сброса интегратора(21.

Недостаток известного устройства заключается в том, что ко входу усилителя подключен источник фиксирован- З0 ного заряда для сброса интегратора, выполненный на биполярных транзисторах, что резко увеличивает ток утечки и приводит .к необходимости введения дополнительной цепи компенсации тока утечки на входе. Это усложняет схему и понижает ее надежность при эксплуатации.

Цель изобретения — упрощение схемы и повышение ее надежности при сохранении той же чувствительности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве для измерения малых постоянных токов, содержащем последовательно соединенные интегратор тока, дискриминатор и формирователь разрядного импульса, к одному выходу которого подключен измеритель, а между другим выходом и входом интегратора подключен источник фиксированного заряда для сброса интегратора, источник фиксированного заряда для сброса интегратора выполнен на полевом транзисторе с р-п переходом, резисторах и конденсаторе, причем затвор транзистора подключен ко входу интегратора тока, исток через последовательно соединенные конденсатор и резистор — к выходу формирователя разрядного импульса и

614390 через другой резистор — к общей клемме устройства, а сток через третий резистор подключен к плюсу источника питания.

На чертеже показана схема устрой5 ства для измерения малых постоянных токов.

Устройство содержит интегратор 1, выход которого соединен со входом дискриминатора 2. Выход дискриминатора 2 подключен ко входу формирова10 теля 3 разрядного импульса. Один иэ выходов формирователя 3 через последовательно соединенные резистор 4 и конденсатор 5 подключен к истоку . полевого транзистора 6. Исток полевого 6 транзистора 6 через другой резистор 7 соединен с общей клеммой устройства, а сток через резистор 8 подключен к плюсу источника питания ° Затвор полевого транзистора 6 подключен ко входу 20 интегратора 1. Ко второму выходу формирователя 3 подклюЧен измеритель частоты импульсной последовательности.

Устройство работает следующим образом. 26

При подаче измеряемого тока на вход устройства происходит накопление заряда на конденсаторе интегратора 1 и напряжение на его выходе растет.

При достижении этим напряжением порога срабатывания дискриминатора 2 на выходе последнего вырабатывается перепад уровня напряжения, управляющий формирователем разрядного импульса 3.

При воздействии перепада уровня напряжения на вход формирователя на его входах а течение времени, равного длительности формируемого разрядного импульса, существует нулевой потенциал.

В остальное, время напряжение формирователя 3 равно напряжению питания. Во время накопления заряда на кондейсаторе интегратора 1 полевой транзистор 6 работает с обратно смещенным р-п переходом, а значит и с очень малым током затвора. Выбор исходного режима тран" эистора 6 осуществляется резисторами 7, и 8. Во время действия разрядного импульса напряжение на выходе формирователя 3 равно нулю, а во все остальное время — напряжению питания. При этом напряжение заряженного конденсатора 5 распределяется между резисторами 4 и 7, создавая на истоке полевого транзистора 6 отрицательное напряжение. Так как потенциал затвора полевого транзистора55 практически неизменен и равен нулю, его управляющий переход открывается и. обеспечивает разряд накопительной емкости конденсатора 5, потенциал истока во время действия импульса остается неизменным, поэтому остается неизменным и разрядный ток емкости интегратора 1. За время действия разрядного импульса напряжение на выходе интегратора становится меньше порогового напряжения дискриминатора 2 ° Исходное состояние устройства восстанавливается, и под действием входного тока напряжение на выходе интегратора вновь начинает расти. Процесс накоплениясброса заряда на емкости интегратора 1 является периодическим. Частота импульсной последовательности, получаемой с выхода формирователя 3, пропорциональна величине измеряемого тока.

Испытания показали, что предлагаемое устройство не уступает по техническим данным известным, являясь в то же время значительно более простым и надежным. Устройство может найти широкое применение при измерении малых постоянных токов и больших сопротивлений.

Формула изобретения.

Устройство для измерения малых постоянных токов, содержащее последовательно соединенные интегратор тока, дискриминатор и формирователь разрядного импульса, к одному выходу которого подключен измеритель, а между другим выходом и входом интегратора подключен источник фиксированного заряда для сброса интегратора, о т л ич а rom и и с я тем, что, с целью упрощения схемы и повышения ее надежности при сохранении той же чувствительности, источник фиксированного заряда для сброса интегратора выполнен на полевом транзисторе с р-п переходом, резисторах и конденсаторе, причем затвор транзистора подключен ко входу интегратора тока, исток через последовательно соединенные конденсатор и

РезистоР— к выходу формирователя разрядного импульса и через другой резистор — к общей клемме устройства, а сток через третий резистор подключен к плюсу источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизег

1 . Швецкий В.И. Электронные цифровые приборы, с цифровым отсчетом.

Киев, Техника, 1970.

2. Приборы для научных исследований 1965, 9 5, с. 15.

ei439O

Вход

Составитель Ф. Цареградский

Редактор И. Гохфельд Техред М.Борисова Корректор Л.Небола

Заказ Зб89/39 Тираж 1112 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Рараская наб,> д, 4)5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4