Электронный измерительный усилитель Советский патент 1960 года по МПК G01R19/00 

Предлагаемый электронный измерительный усилитель постоянного тока относится к известному типу усилителей, содержащих электронную лампу, в анодную цепь которой включен измерительный прибор, а на сетку подается измеряемое напряжение.

Особенностью предлагаемого усилителя, обеспечивающей повышение усиления, является применение в нем конденсатора и переключателя, служащего для поочередного подключения конденсатора сначала к анодной нагрузке лампы при подаче на ее еетку измеряемого напряжения, а затем к цепи сетки лампы взамен измеряемого напряжения.

Для того чтобы устранить дрейф нуля, применяются два одинаковых конденсатора вместо одного. Конденсаторы поочередно подключаются параллельно анодной нагрузке ламны сначала при отсутствии, а затем при подаче на сетку лампы измеряемого напряжения. После этого оба конденсатора подключаются навстречу напряжениям их зарядов к сетке лампы взамен измеряемого нанряжения.

Возможность измерения приращения электрического напряжения за установленный промежуток времени достигается путем использования двух дополнительных конденсаторов, поочередно через заданный промежуток времени заряжаемых до значений измеряемого напряжения, а затем подключаемых навстречу напрял ениям их зарядов к сетке лампы.

На фиг. 1-4 показана схема предлагаемого электронного измерительного усилителя при разных положениях переключателя; на фиг. 5- 9-схема того же усилителя при измерении приращения напряжения за установленный промежуток времени.

Измеряемое малое постоянное напряжение /7. подается на 1-/, щунтированные конденсатором С и сопротивлением R.. Механический переключатель (фиг. 1) присоединяет паралле аьно сопротивлению R tf конденсатор Са и одновременно параллельно анодной нагрузке Ra -конденсатор Сз. Это приводит к тому, что конденсатор Cz полу№ 126188- 2 -

чает заряд, соответствующий напряжению Ui, а конденсатор Сз заряжается до некоторого напряжения U (на чертеже не показано), равного падению напряжения на анодной нагрузке, вызванному прохождением через лампу анодного тока, соответствующего заданному начальному режиму.

Через некоторый малый промежуток времени механический переключатель переводит замыкатели в положение, показанное на фиг. 2. При этом на управляющую сетку лампы подается напряжение Ui, до которого заряжен конденсатор Сг. Это вызывает увеличение анодного тока лампы. При малом значении напряжения Ь, это приращение тока настолько мало, что практически не вызывает отклонения шлейфа Ш, включенного в анодную цепь лампы. Но увеличение анодного тока повышает падение напряжения на сопротивлении При этом конденсатор С4, включенный в этом положении переключателя параллельно сопротивлению , заряжается до напряжения, равного сумме напряжения Ua и падения напряжения на этом сопротивлении. Что касается конденсатора Сз, то он в это время отсоединен и находится под зарядом, соответствуюшим напряжению U. Через незначительный промежуток времени механический переключатель переводит замыкатели в положение, показанное на фиг. 3. В этом ноложении к управляющей сетке лампы оказываются подключенными последовательно соединенные конденсаторы Сз и С4, что вызывает увеличение анодного тока, достаточное для отклонения шлейфа Ш на всю ширину пленки осциллографа при самых незначительных напряжениях на входе.

Катодный дрейф ламп в предлагаемом усилителе постоянного тока практически не вызывает погрешности, так как за время между положениями замыкателей, показанными на фиг. 1 и 2 (обычно сотые доли секунды), он не успевает вызвать заметного изменения анодного тока.

Кроме того, сглаживающее влияние оказывает параллельное соединение трех ламп, при котором изменение анодного тока одной из ламп даже на 5% вызывает изменение тока через сопротивление всего на 1,75%.

В положении, указанном на фиг. 4, механический переключатель замыкает накоротко конденсаторы Сз и €4, после чего процесс повторяется снова.

На фиг. 5-9 представлены последовательные положения усилителя для измерения приращения электрического напряжения U-i за промежуток времени At. Эта схема отличается от схемы, показанной на фиг. 1-4, только применением дополнительного конденсатора Cs, в результате чего на сетку лампы передается не непосредственно измеряемое напряжение t/i, а разность значений этого напряжения за промежуток времени А между положениями замыкателей, показанными на фиг. 5 и 7. Шлейф Ш в этом случае получит соответствующее отклонение.

Поскольку время заряда конденсатора Сз выдерживается строго постоянным (механический переключатель приводится от синхронного двигателя), то величины приращения напряжения и соответственно приращения тока оказываются в этом случае пропорциональными приближенному значению первой производной от f/ по времени.

Предмет изобретения

1. Электронный измерительный усилитель постоянного тока с применением электронной лампы, в анодную цепь которой включен измерительный прибор, а на сетку подается измеряемое напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения усиления, в нем применены конденсатор и переключатель, служащий для поочередного подключения конденсатора сначала к анодной нагрузке лампы при подаче на ее сетку измеряемого напряжения, а затем к цени сетки лампы взамен измеряемого напряжения.

2.Усилитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения дрейфа нуля, в нем применены два одинаковых конденсатора, предназначенных дляпоочередного их подключения параллельно анодной нагрузке лампы сначала при отсутствии, а затем при подаче на сетку лампы измеряемого напряжения с последующим подключением обоих конденсаторов навстречу напряжениям их зарядов к сетке лампы взамен измеряемого напряжения.

3.Применение в устройстве по ,пп. 1 и 2 для измерения приращения электрического напряжения за установленный промежуток времени двух донолнительных конденсаторов, поочередно через заданный промежуток времени заряжаемых до значений измеряемого напряжения, а затем подключаемых навстречу напряжениям их зарядов к сетке лампы.

N° 12618

I I

и. . г

- -3.S8