Электрометрический интегратор малых токов Советский патент 1974 года по МПК G01R19/00 

(54) ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР МАЛЫХ ТОКОВ

1

Изобретенгие относится к приборостроению, в частности -к устройствам, которые используются в измерительной технике малых токов.

Известны., электрометрические интеграто ры малых токов, содержащие шину питания низкоомный резистор, электрометрический усилитель, охваченный обратной связью, цепь которой сосаюит из параллельно включенных емкости и коммутируемого элемента - контакта реле.

Но вследствие того, что в качестве коммутируемых элементов используются электромеханические переключатели оказывается затрудии1ельиым получать требуе- мое быстродействие схемы, а также повышенную точнос1ъ ее работы. Это связано с возникновением паразитной проводимости между контактами таког-о переключателя, особенно Остро ощуишемой в их разомкну- том состоянии.

С целью повышения i-очности работы, и 6ы ;1родействия элект1Х)ме1рического интвг{JbTOpa коммути| уемый элемент выполнен н HHUfr двух лос;ледовательно t K/ijuieHMi)ix

контактов реле, точка соединения которых . подключена к нулевой шине источника питания через низкоомный резистор. .

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит электрометрический усилитель 1, охваченный отрицательной обратной связью -с помощью цепи 2. Усилитель 1 содержит входные . зажимы 3, к которым подключены конденсатор 4 и истоковый повторитель на МОП-транзисторе 5 к выходу которого подключен операционный усилитель Q, напряжение с кото1юго снимается через выходные зажимы 7.

Цепь обратной связи 2 содержит две параллельны.е ветви, в первую из которых включен конденсатор 8, а во второй включены последовательно нормально замкнуты.й контакт 9 реле .10 и управляемый, в частности магнитоуправляомыл, контакт II реле 12, гфичем точка-соединения контактов 9 и 11 подключена к заземленной (нулевой) шине источника питания через резистор 13 сопротивлением в несколько кшюом. Цепь обратной свягш 2 имеет управляющие входы. 14 и 15, являющиеся заншмами обмоток реле 10 и 12 соответ ственно, на которые поступают напряжени включающие реле. Устройство работает следующим образом. В исходном положении контакты 9 и I.O замкнуты, и электрометрический уси- jfjfTenb 1 охвачен стопроцентной обратной связью по постоянному напряжению, в р| зультате чего происходит автоматическая установка нуля выходного уровня усилителя 1 с компенсацией напряжения дрей (jte нуля и с запоминанием соответствующе го компенсирующего напряжения на конден саторе 4, а также на выходной емкости МОП-транзистора 5 и емкости входного кабеля, подключенного к зажимам 3 уси- /Штеля 1. Перед началом рабочей стадии подаетс напряжение на зажимы 15 12, в результате чего контакт 11 размыкается. После этого подается напряжение на за- йшмы 14 реле 1О, контакт 9 размы.каетс )1 начинается процесс интегрирования вход аотю тсжа, поступающего на зажимы 3 усилителя 1 с высокоомного токового дат чика. Время интегрирования сигнала или гзромя.сохранения заряда гфи отключении иходного тока может составлять несколько минут. После считывания результата интегрирования с выхода 7 контакты. 9 и 11 перебрасы.ваются в исходное состояние Аналогично работает предлагаемое уст- poiiCTbo при усилении заряда с ггьезоэлект ричск кого датчика. В обоих случаях паразитная проводи- контактов 9 и 11 в разомкнутом состоянии практически не вносит искажений в работу и 1тогратора. Это объясняет- ся -гпм, что, с одной стороны., потенциал и точке соединения контактов 9 и 11 и j.H.i;j.ncTopa 13 почти равен нулю, так как соиротивлоние реэисто)а 13 в десятки и c:t.iTHH Т1,1сич раз меньше, чем сопротивлешю разомкнутого контакта 9. С другой сто1юн1,1, потенциал на выходе 3 элект юмотричоского усилители 1 также близок к нулю из-за большой глубины отрицательной обратной связи. Вследствие эа-ого парпшпный ток, постунаюший на вход 3 из.ta некоторой проводимости разомкнутогО Контакта 11, близок к нулю. В качестве управляемог-о контакта 11 нож.ч.ообразно использовать магнитоунрав18ляемы.й контакт, причем для умоньш( паразичной проводимости KOH-IUICTOM и корпусом (катущкой) реле баллон геркона может быть дополнительно изолирован, например, путем обертывания его оропластовой пленкой. В качестве контакта 9 целесообразно использовать нормально замкнутый контакт любого электромеханического реле, поскольку конечность величины, сопротивления изоляции между контактньили. пружинами, обмоткой и корпусом реле 10, относящегося к выходной части интегратора, не имеет здесь, такого больщого зно.чения, как для входной части интегратора с контактом 11. Применение в цепи обратной связи комбинации из магнитоуправляемого контакта и электромагнитного реле позволяет иодключить зажимы 14 и 15 обоих реле 1О и 12 параллельно к единым выходшдьм зажимам внещнего ус-1ройства управления, что упрощает выполнение последнего. Возможность объединения у1фавляюн1их входов реле 1О и 12 в данном случае определяется тем, что магнитоуправляемыо контакты, имеют меньщее время срабатывания, чем электромагнитное реле, чем автоматически обеспечивается необходимая очередность размыкания контактов 11 и 9 в цепи обратной связИ усилителя. Кроме того, в некоторых схгучаях при соотвеах твуюшей регулировке контактной системы реле, можно использовать в качестве контактов 9 и 11 две контактных группы одного и того же реле (вместо включения двух самостоятельных реле 1О и 12, изображенных на чертеже. Предмет изобретения Электрометрический интеграт-ор малых токов, содержащий ишну питания, низкоомНЫ.Й резистор, электрометрический усили|тель, охваченный обратной связью, цепь которой состоит из параллельно включенных емкости и коммутируемого элементаконтакта реле, отличаюн1ийся тем, что, с целью повышения точности работы и быстродействия, коммутируемый элемент выполнен в виде двух последовательно включенных контактов роле, точка соединения которых подключена к шине источника питания через низкоомный резистор.

.J