Устройство для измерения малых постоянных токов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соек Соввтскнк

Соцналнстнческнк

Увслублнк

<в966614 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 231080 (21) 2995613/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет « ($1) М. Kll.з

G 01 R 19/25

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откры1ий

Опубликовано 15.1082. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15. 10. 82 (53) УДК 621. 317. 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A A ÂoëoäKåâè÷ и В.Г.Ковган (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПОСТОЯННЫХ

ТОКОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначается для использования в интегрирующих электрометрических приборах.

Известен измеритель тока,содержащий интегратор тока, выполненный в виде усилителя с интегрирующим конденсатором и пусковым ключом в цепи обратной связи, запомннающий кондеисатор, а также синхронно управляемые переключатели, обеспечивающие встречно-последовательное включение и отключение конденсаторов (1).

Недостаток известного устройства связан с невысокой надежностью работы, обусловленной значительным количеством механических коммутирующих элементов и возможными сбоями в их синхронизации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения малых постоянных токов, содержащее интегратор тока, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, дискриминатор, вход которого соединен с выходом интегратора, коммутатор, выходной ! ключ которого реализованный на двух . биполярных транзисторах н диодном включении, установлен в контуре разряда конденсатора интегратора, а управляющий вход, являющийся входом тактирующего. генератора импульсов подключен к выходу дискриминатора (2) .

Недостаток указанного устройства заключается в .низкой точности измерения, вызванной нестабильностью установки начального уровня напряжения интегратора иэ-за температурно. го и временных изменений параметров тактирующего генератора импульсов.

Кроме того, точность измерения ограничивается током утечки через переход база-эмиттер одного из транзисторов выходного ключа коммутатора, смещенного во время накопления заряда на интегрирующем конденсаторе в обратном направлении.

Белью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения малых постоянных токов, содержащем интегратор тока, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, дискриминатор, вход которого соединен с выходом интегратора, коммутатор, выходной ключ которого установлен в кон966614

25 формула изобретения

ЗО

54I туре разряда конденсатора интегратора„ а управляющий вход подключен к выходу дискриминатора, в упомянутый контур разряда два р-п-перехода, подключенных встречно-последовательно к входу интегратора, и дополнительный усилитель, соединенный по . входу с выходом интегратора, а коммутатор снабжен дополнительным выходным ключом, установленным между парой р -И-переходов и шиной нулевого потенциала.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит интегратор 1 выполненный на операционном усилителе с конденсатором в цепи обратной связи, дискриминатор 2, инвертирующий усилитель 3, электронный коммутатор

4 и связку из двухр ипереходов 5.

Устройство работает следующим образом.

При подаче, измеряемого тока на вход устройства происходит накопление заряда на конденсаторе интегратора,1 и напряжение на выходе устройства растет, При достижении этим напряжением порога срабатывания дискриминатора 2 последним формируется перепад напряжения, управляющий коммутатором 4. С помощью коммутатора 4 р и переходы 5 подключаются к выходу усилителя 3, замыкая таким образом, цепь отрицательной обратной связи интегратора 1. При этом во входной цепи интегратора 1 протекает ток, определяемый его выходным напряжением. По окончании разряда конденсатора интегратора 1 дискриминатор 2 переключает коммутатор 4, который подсоединяет р-п -переходы 5 к шине нулевого потенциала, в резуль тате чего во время накопления заряда на конденсаторе интегратора

1 разность потенциалов на выводах связки из р-п -переходов 5 оказывается близкой к нулю. Процесс накопления-сброса заряда на конденсаторе интегратора 1 является периодическим.

Усилитель 3 расширяет динамический диапазон интегратора 1, обеспечивает прохождение тока через р-И -переходы

5 при разряде интегрирующего конденсатора до начального уровня и умень-. шает температурную нестабильность начального уровня интегоиоования, определяемую р-и -переходами 5 в .К раз, где К вЂ” коэфФициент передачи усилителя 8.

Встречно-последовательное включение р-и -переходов 5 позволяет существенно уменьшить ток утечки во входной цепи устройства. Ток утечки через р-и -переходы 5 во время накопления заряда на конденсаторе интегратора 1 определяется напряжением сме10 щения усилителя интегратора 1, технологией изготовления переходов и их конструктивным исполнением.

Время разрядов интегрирующего конденсатора практически определяется

15 динамическими свойствами интегратора 1, а уровень разряда — входными характеристиками его усилителя и коэффициентом передачи усилителя 3.

Таким образом, повышенная точность

2g предлагаемого устройства достигает ся за счет уменьшения тока утечки

1входной цепи и снижения погрешности установки начального интегрирования.

Устройство для измерения малых постоянных токов, содержащее интегратор тока, выполненный на операционном усилителе с конденсатором в це" пи обратной связи, дискриминатор, вход которого соединен с выходом интегратора, коммутатор, выходной ключ которого установлен в контуре разряда конденсатора интегратора, а управляющий вход подключен .к выходу дискриминатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьзаения точности измерения, в упомянутый контур разряда введены два р-и --перехода, подключенных встречно-последовательно к входу интегратора,и дополнительный усилитель, соединенный по входу с выходом интегратора, а коммутатор снабжен дополнительным выходным ключом, установленным между парой р-п.-переходов и.шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

421943, кл. G .01 R 19/00, 1971.

2. Патент США Р 3727077, кл. 307-229, 1971.

966614

Составитель Л.Морозов

Редактор Е.Дичинская Техред М.Рейвес Корректор О.Билак

Заказ 7837/63 Тираж 717 Подпи сиое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 г филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4