Устройство для измерений малых токов Советский патент 1975 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть иснользовано для измерения постоянных и быстроменяющихся малых токов.

Известно устройство для измераний малых токов, работающее по методу интегрированиядифференцирования, В котором и нтегратор выоолнен на электрометричеоко1м усилителе с емкостью в цепИ обратной связи, а. дифференциатор выполнен на операционном усилителе с резистором в цепи обратной связи и емкостью на его Входе.

Недостатком иэ:вест1ного устройства является низкая скорость измерений и его СложНОСТЬ.

Целью изобретения является увеличение бьистродействия и уп1рощен1ия устройства.

Это достигается за счет того, что в .предлагаемом устройстве натрузка включена между выходом электрометрического усилителя и общей точкой соединения емкостей.

На чертеже показано описываемое устройво, содержащее электрометрический усилитель 1, ох,ваченный цепью отрицательной обратной связи, В которую входит сопротивление нагрузки 2, дифференцирующая емкость 3 и емкость 4. В качестве нагрузки -может быть включен любой показывающий или регистрирующий прибор (-например, осциллограф).

Измеряемый ток подается на вход 5 электрометрического усилителя 1.

Работает устройство следующим образом.

При подаче измеряемого тока «а вход 5 электрометрического усилителя I напряжение на выходе усилителя начнет изменяться, причем скорость изменения выходного напряжения надо устанавливать такой, три которой зарядный ток емкости 4 будет почт1 полностью уравновешивать измеряемый ток. Одновременно будет происходить заряд емкости 3. При этом через нагрузочное сопротивление 2 будет протекать суммарный ток заряда емкостей 3 и 4, причем этот ток будет превышать измеряемый ток во столько раз, во сколько раз емкость 3 больше емкости 4. Соотношением емкостей и будет определяться коэффициент усилеиия устройства по току. Передаточная устройства шмеет впд:

W(p).Кп Сз

С,

р + 1

К+ 1

где W (р) -передаточная

функция устройства;

Сз - дифференцирующая емкость 3; С4 - емкость 4; RU -сопротивление нагрузки 2;

К,- коэффициент усиления электрометрического усилителя I;

Р оператор дифференцирования. образом, предлагаемое устройство представляет собой апериодическое звено с коэффициентом передачи, равным соотношению емкостей 3 и 4 и постоянной времени. При большом коэффициенте усиления электрометрического усилителя (/C ilOOO) эта постоянная времени (аСоответственно -и инерционность электрометра в целом) может быть сделана достаточно малой (порядка единиц и даже десятых долей миллисекунд) при измерении токов до А.

Как электрометр, основанный на методе интегрирования - дифференцирования, предлагаемый прибор работает циклически. Время

цикла прямо про1порциогнально емкости конденсатора 4 и напряжекию насыщения электрометрического усилителя и обратно пропорционально измеряемому току.

Предмет изобретения

Устройство для измерений малых токов, основа-нное на методе интегрирования - дифференцирования, содержащее электрометрический усилитель с емкостью в цепи обратной связи и дифференцирующей емкостью, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и упрощения устройства, нагрузка ,включен,а между выходом электрометрического усилителя и общей точной соединения емкостей.

05

04:3