Устройство для калибровки электрометров Советский патент 1989 года по МПК G01R35/00 

4

СО

со о со

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для воспроизведения малых постоянных токов при калибровке электрометров. Цель изобретения - повышение точности. Введение сумматора 10, дополнительного конденсатора 5, аналогичного дифференцирующему конденсатору 4, ключей 7, 8 и 9, буферного каскада 11 обеспечивает формирование компенсирующего напряжения, с помощью которого корректируют крутизну напряжения, подаваемого на дифференцирующий конденсатор 4, путем изменения ее на величину, близкую к крутизне напряжения, обусловленной изменением абсорбционного напряжения на дифференцирующем конденсаторе 4. 2 ил.

фиг.1

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для воспроизведения малых постоянных токов при калибровке электрометров.

Цель изобретения - повышение точности воспроизведения малых токов без уменьшения быстродействия устройства,,

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) и делитель 2 напряжения, блок 3 управления, дифференцирующий конденсатор 4, дополнительный конденсатор 5, переключатель 6, ключи 7-9, сумматор 10, буферный каскад 11 и выходные клеммы 12 и 12.1, к которым подключают калибруемый электрометр 13.Входы сумматора 10 подключены соответственно к выходу делителя 2 напряжения и к выходу буферного каскада 11, а выход - к одной ..из обкладок конденсатора 4 и к входу ключа 7. Первая обкладка конденсатора 4 подключена к подвижному контакту переключателя 6, второй контакт переключателя 6 под- ключен к выходной клемме 12, а его третий контакт соединен с общей шиной. Ключ 8 включен параллельно конденсатору 5, одна из обкладок которого подключена к выходу ключа 7 и к входу ключа 9, а вторая - к общей шине. Выход ключа 9 подключен к входу буферного каскада 11. Управляющие входы ГЛИН 1, делителя 2 напряжения, переключателя 6 и ключей 7-9 подсоединены к соответствующим выходам блока 3 управления.

Устройство работает следующим образом. i

В исходном положении, т.е. в момент времени te (фиг. 2), на выходе ГЛИН 1 и делителя 2 напряжения напряжение отсутствует, дифференцирующий конденсатор 4 замкнут по цепи: его первая обкладка - подвижный контакт переключателя 6 - второй контакт переключателя 6 - общая шина - выходна цепь сумматора 10 - вторая обкладка дифференцирующего конденсатора 4. Ключ 7 закрыт, ключ 8 открыт, ключ 9 открыт. На выходе сумматора 10 напряжения отсутствует. В момент времени t , (фиг. 2) с блока 3 управления по-

0

0

5

0

0

5

0

ступает сигнал запуска устройства, по которому срабатывает переключатель 6, при этом первая обкладка дифференцирующего конденсатора 4 через подвижный контакт переключателя 6 отключается от общей шины и подсоединяется к второму его контакту и далее к входу электрометра 13. Одновременно закрывается ключ 8 и абсорбционное напряжение с дополнительного конденсатора 5 поступает на буферный каскад 11. На выходе ГЛИН 1 и делителя 2 напряжения начинает нарастать напряжение (положительной или, отрицательное полярности) , поступающее на первый вход сумматора 10, а на его второй вход подается напряжение с буферного каскада 11, которое в первом цикле воспроизведения тока весьма мало,так как дополнительный конденсатор 5 длительное время находился в закороченном (с помощью ключа 8) состоянии. С выхода сумматора 10 напряжение, изменяющееся с крутизной S, поступает на дифференцирующий конденсатор 4 емкостью С, в дифференцирующей RC-цепи воспроизводится ток I S С, полярность которого определяется нарастанием или снижением изменяющегося напряжения. В конце цикла, т.е. момент времени t воспроизведения тока (продолжительностью обычно не менее 10 мин) по сигналу с блока 3 управления прекращается изменение напряжения на выходе ГЛИН 1, отключается вход электрометра 13 от устройства для калибровки электрометров (при этом подвижный контакт переключателя 6 перебрасывается к контакту, соединенному с общей шиной), отключается ключ 9 от входа буферного каскада 11, открывается кратковременно (до 200 мс) ключ

7и на дополнительный конденсатор 5 подается напряжение, равное напряжению, приложенному к дифференцирующему конденсатору 4 Затем (в момент времени tj) ключ 7 закрывается, ключи

8и 9 открываются, после чего напряжение на выходе ГЛИН 1 и соответственно на выходе делителя 2 напряжения и сумматора 10 приводится к нулевому уровню.

При повторном цикле воспроизведения тока (момент времени t4 tt) порядок срабатывания переключателя 6 и ключей 7-9 повторяется, при этом (из-за предварительного пребывания дополнительного конденсатора 5 под

314/99

напряжением) на нем будет медленно возникать напряжение абсорбции, которое через буферный каскад 11 будет подаваться на сумматор, где оно складывается с напряжением, поступающим через делитель 2 напряжения от ГЛИН 1 .

По полярности напряжение абсорбции, вырабатываемое на дополнительном конденсаторе 5, противоположно напряжению, возникающему на дифференцирующем конденсаторе 4 (на обкладке, которая подключена ко входу электрометра 13), поэтому результирующий ток (I рез) на входе электрометра 13 сохраняется стабильным во всем цикле воспроизведения (фиг. 2). Составляющая погрешности воспроизведения тока, обусловленная влиянием абсорбционного напряжения конденсатора, может быть снижена в два-три раза.

10

15

20

Формула изобретения

Устройство для калибровки электро-25 метров, содержащее последовательно соединенные генератор линейно изменяющегося напряжения и делитель напряжения, дифференцирующий конденсатор,

переключатель, подвижный контакт коПерек л. в

Ключ7 КлючК

КмчЗ

Мер

гишг U:

Ipes

0

5

0

5

0

3Л

торого соединен с пернои обкладкой дифференцирующего конченсаторя, то- рой контакт подключен к выходной клемме устройства для калибровки электрометра, а третий контакт - к обшей шине, отличающееся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения малых токов, в него вве- цеьы блок управления, сумматор, параллельно соединенные ключ и дополнительный конденсатор того же типа, что и дифференцирующий, второй и третий ключи и буферный каскад, причем первый вход сумматора подключен к выходу делителя напряжения, второй вход - к выходу буферного каскада, а выход - к второй обкладке дифференцирующего конденсатора и входу второго ключа, выход которого подключен к одной из обкладок дополнительного конденсатора и входу третьего ключа, выход которого подключен к первому входу буферного каскада, вторая обкладка дополнительно о конденсатора подключена к общей шине, а выходы блока управления подключены к управляющему входу сумматора, делителя напряжения , управляющим входам ключей и управляющему входу переключателя.

Г

Закр. Отхр

U

Заир Omgp

i i

д

Закр, Откр