Устройство для измерения малых токов и напряжений Советский патент 1958 года по МПК G01R19/00 

В устройствах для измерения малых токов и напряжений, содержащих гальванометр с фотоэлектрическим усилителем, известно применение вспомогательного усилителя, включенного в цепь обратной связи устройства для уменьшения дрейфа нуля.

С целью увеличения точности измерения, предлагается в таком устройстве для осуществления обратной связи снабдить гальванометр второй обмоткой, подключенной к выходу вспомогательного усилителя, выполненного по схеме моста с фотосопротивлениями в двух плечах и управляемого дополнительным гальванометром с двумя дифференциально действующими обмотками, одна из которых включена в цепь измеряемого тока, а другая - на выход основного усилителя. Для компенсации изменений коэффициента усиления вспомогательного усилителя дополнительный гальванометр предлагается снабдить третьей обмоткой, подключенной к его выходу.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства для измерения малых токов и напряжений.

Устройство состоит из основного фотоусилителя У и вспомогательного интегрирующего фотоусилителя У2. включенного в цепь обратной связи.

. В состав усилителя У входят микроамперметр или гальванометр (со световым отсчетом), рамка которого имеет две обмотки WQ и Wi; мост, плечи которого образованы двумя фотосопротивлениями 0Ci и двумя мастичными сопротивлениями Ri; источник питания EI и выходной индикатор V.

Обмотки и Wi микроамперметра (или гальванометра) действуют дифференциально и включены: одна () в цепь измеряемого тока /д , а другая (Wo) - к выходу вспомогательного усилителя УгВ состав усилителя Уа входят микроамперметр или гальванометр (со световым отсчетом), рамка которого имеет три обмотки W,, Wz, Wz, мост, плечи которого образованы двумя фотосопротивлениями ФС2 и

№ 117123- 2 -

двумя мастичными сопротивлениями Rz; источник питания Е и емкость С интегрирующей цепочки.

Обмотки Wi и Wz микроамперметра (или гальванометра) вспомогательного усилителя У2 действуют дифференциально и включены: одна (Wi)-последовательно с обмоткой W/ в цепи измеряемого тока / д, а другая Wz- на выход основного усилителя У. Количество витков этих обмоток 2 -г;--, где .г оэффициент усиления основного усилителя У.

Обмотка Ws подключена к выходу усилителя У и служит для компенсации изменений его коэффициента усиления.

При отсутствии входного сигнала / и дрейфа фотосопротивления ФС) и ФС2 освещены таким образом, что мосты усилителей У и УЗ сбалансированы, а выходной индикатор V показывает нзль. Возникновение сигналов на входе усилителей вызывает изменение распределения света между фотосопротивлениями, что влечет за собой нарушение баланса мостов.

Как видно из схемы устройства, на выходе вспомогательного усилителя Уг напряжение равно нулю только в том случае, когда коэффициент усиления основного усилителя У равен К.ном и дрейф усилителей У и УЗ отсутствует. В самом деле, на подвижную систему интегрирующего усилителя У2, действует момент, создаваемый разностью сигналов, /

ех

Если коэффициент усиления усилителя У равен /С ном и его дрейф, а также дрейф усилителя Уа равны нулю, то на выходе дифференциально действующих обмоток Wj и W сигнал раьен нулю, т. е. напряжение на выходе дополнительного усилителя отсутствует, так как / „.

f К

ex fiOM

В случае появления дрейфа у любого из усилителей или изменения коэффициента усиления К ом усилителя УЬ на входе усилителя У2 появляется сигнал.

При этом выходное напряжение усилителя Уг растет во времени. Полярность подключения усилителя УЗ к входу усилителя У такова, что он компенсирует любую из указанных нестабильностей, т. е. приводит выходное напряжение усилителя У к такой величине, чтобы сигнал на входе усилителя УЗ был равен / „ , т. е. к нулевому напряжению на входе интегрирующего усилителя.

Указанное обстоятельство равносильно полной компенсации дрейфа схемы и стабилизации ее коэффициента усиления. В общем случае усилитель У может состоять из нескольких каскадов. При этом коэффициент усиления системы повыщается к составляет Кобш, К К, где KI и Kz коэффициенты усиления каскадов усиления.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения мальтх токов и напряжений, состоящее из гальванометра с фотоэлектрическим усилителем и вспомогательного усилителя, включенного в цепь обратной связи устройства для уменьщения дрейфа нуля, отличающееся тем, что, с целью увеличения точлости измерения, для осуществления обратной связи гальванометр снабжен второй обмоткой, подключенной к выходу вспомогательного усилителя, выполненного по схеме моста с фотосопротивлениями в двух плечах

W