Быстродействующий измерительМАлыХ TOKOB Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения малых токов в системах.автоматического регулирования.

Известен электрометрический усилитель, содержащий усилитель постоянного тока, измерительный резистор и корректирующие звенья l.

Недостаток этого усилителя заключаётсйч в том, что он позволяет скомпенсировать в передаточной .функции устройства одну постоянную времени.

Наи5о.пее близок по техническому решен к предлагаемому электромеханический усилитель с регулируемой постоянной времени, содержащий усилитель пострянного тока, делитель напряжения, сумматор, корректирующие звенья, измерительный резистор и входную цепь 2 у.

Недостаток данного устройства состоит в том, что для создания компенсационных звеньев с нужной частотной характеристикой не9бходимо заранее определить величину импеданса измерительного резистора и входного импеданса усилителя, что представля ет собой значительную сложность при настройке электрометра.

Цель изобретения - упрощение настройки измерителя.

Поставленная цель достигается тем, что в быстродействующий измеритель малых токов, содержащий усилитель постоянного тока, измерительный резистор, два корректирукадих звена., в котором инвертирующий вход усилителя постоянного тока соединен со входной клеммой и с измерительным резистором, неинвертирукячий вход усилителя соединен с общей шиной, дополнительно введен второй усилитель постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого усилителя, инвертирующий вход усилителя соединен с общей шиной, вход первого корректирующего звена соединен с выходом первого усилителя, а выход первого корректирующего звена соединен через измерительный резистор со входной клеммой, вход второго корректррующего звена соединен с выходом .второго усилителя, а выход этого звена соединен с инвертирующим входом второго усилителя, выход которого явл.чется выходом устройства. На чертеже представлена блок-схем быстрояействуклцего измерителя малых Токов. Быстродействующий измеритель малы токов содержит первый 1 и второй 2 усилители постоянного тока, измерительный резистор 3, первое 4 и второе 5 корректирующие звенья. Коэффициент передачи измерителя при достаточно большом коэффициенте К усиления усилителей 1 и 2 () равен РСР) z.l.l. (1) где р(р):- коэффициент передачи измерителя ; Z - импеданс измерительного резистора 3f d - передаточная функция пер вого корректирующего зве на 4; р - передаточная функция вто рого корректирующего зве на 5 , С достаточной степенью точности выражение для импеданса измерительного резистора Z имеет вид TH Р + 1 ( + 1) ( + 1) где Т , Т , Т - паразитные постоянные времени, сУпределяемые эквивалент ной схемой измерительного резистора 3 (Та 1 12). Предложенная Функция первого корректирующего звена 4 определяется выражением т Р +1 а для второго корректирующего звена Т р + 1 р -2- Т..Р + 1 где Т| , Tj. , Т - постоянные времени обусловленные паразитными составляющими в цепи обратной связи усилителе 1 и 2, обусловленные корректирующими звеньями 4 и 5. Если второе корректирующее звено 5 -Ьделать частотно-независимым () то критерием того, что Т Т , является на выходе измерителя реакция на ступенчатый входной сигнал в виде быстрого скачка до максимального уровня и последующий экспоненциальный рост. По величине оС можно по от ношению высоты скачка к установивше муся уровню определить отношение из (4), в котором Отсюда можно определить абсолютные значения Tj- и Т , соответствующие условиям 5 -1 Те Т, при пог/)ощи изменения только одного элемента во втором корректирующем звене 5. Критерием выполнения условия (б) является скачкообразная реакция до установившегося значения на входной ступенчатый сигнал. Таким образом, настройку устройства, можно осуществить при помощи плавного регулирования двух элементов в разных звеньях коррекции, не нарушая при регулировке второго корректирующего звена достигнутого состояния коррекции (1,2 14). Формула изобретения , Быстродействующий измеритель малых -токов, содержащий усилитель постоянного тока, измерительный резистор, два корректирукмдих звена, в котором инвертирующий вход усилителя постоянного тока соединен со входной клеммой и с измерительным резистором, неинвертирующий вход усилителя соединен с общей шиной, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки измерителя, в него дополнительно введен второй усилитель постоянного тока, неинвертирующий вход которого соединен с выходом первого усилителя, инвертирующий вход усилителя соединен с общей шиной, вход первого ко ректирующего звена соединен с выходом первого усилителя, а выход первого коррект ирующего звена соединен через измерительный резистор со входной клеммой, вход второго корректирующего звена соединен с выходом второго усилителя, а выход этого звена соединен с инвертирующим входом второго усилителя, выход которого является выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Brookshier W. К. Electometer : с Ircuit des1ng for extended bond widths. - Nuclear Dnstruments and Methods, 1964, v. 2, 425, p. 317327. 2. Авторское свидетельство СССР 374545, кл. G 01 R 19/00, 1971.

t±l