PL174440B1 - Układ do pomiaru ładunku w ciągu impulsów wyładowań elektrostatycznych - Google Patents

Abstract

Układ do pomiaru ładunku w ciągu impulsów wyładowań elektrostatycznych zawierający dwa wzmacniacze, co najmniej dwa kondensatory i trzy rezystory, znamienny tym, ze wyjście pierwszego wzmacniacza operacyjnego (W1) poprzez rezystor (R2) zbocznikowany gałęzią utworzoną z szeregowo połączonego kondensatora (C2) i rezystora (R3) jest połączone z wejściem odwracającym drugiego wzmacniaczaoperacyjnego (W2), którego wyjście stanowi wyjście układu (Wy), a pomiędzy wyjście i wejście odwracające pierwszego wzmacniacza (W1) włączony jest dwójnik utworzony z równolegle połączonego rezystora (R4) i kondensatora (C3), natomiast pomiędzy wyjście i wejście odwracające drugiego wzmacniacza (W2) włączony jest rezystor (R5), zaś wejście odwracające pierwszego wzmacniacza (W1) poprzez rezystor (R1) połączone jest z zaciskiem wejściowym układu (Wc) i równocześnie z kondensatorem (Cl) podłączonym do masy układu, do której podłączone są także wejścia nieodwracające wzmacniaczy (W1, W2).

Description

Przedmiotem wynalazkujest układ do pomiaru ładunku w ciągu impulsów wyładowań elektrostatycznych, znajdujący zastosowanie w mikrokomputerowych układach pomiarowo-rejestrujących do badań właściwości zapalających wyładowań inicjowanych z naelektryzowanych obiektów.

Znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-296 168 układ do pomiaru ładunku w ciągu impulsów wyładowań elektrostatycznych zawiera wzmacniacz, którego wejście jest połączone równocześnie z wejściem drugiego wzmacniacza, z punktem wspólnym przetwornika wartości bezwzględnej i ogranicznika amplitudy połączonego z masąukładu i równocześnie poprzez szeregowo połączone dwa rezystory z zaciskiem wejściowym układu, a poprzez trzeci rezystor z masą układu, z którą jest połączony zacisk wejściowy układu oraz punkt wspólny pierwszego i drugiego rezystora odpowiednio poprzez pierwszy i drugi kondensator. Wyjścia wzmacniaczy, stanowiące jedną parę zacisków wyjściowych układu i służące do podłączenia analizatora amplitudy, są połączone poprzez detektory wartości maksymalnej z drugą parą zacisków wyjściowych układu, służących do pomiaru wartości maksymalnej ładunku w impulsie oraz z sygnalizatorem przekroczenia wyposażonego w diodę świecącą, a wyjście przetwornika wartości bezwzględnej stanowi kolejne wyjście układu.

Układ według wynalazku, zawierający dwa wzmacniacze, co najmniej dwa kondensatory i trzy rezystory charakteryzuje się tym, że wyjście pierwszego wzmacniacza operacyjnego poprzez pierwszy rezystor zbocznikowany gałęziąutworzonąz szeregowo połączonych: pierwszego kondensatora i drugiego rezystora jest połączone z wejściem odwracającym drugiego wzmacniacza operacyjnego, którego wyjście stanowi wyjście układu. Pomiędzy wyjście i wejście odwracające pierwszego wzmacniacza włączony jest dwójnik utworzony z równolegle połączonych: trzeciego rezystora i drugiego kondensatora, natomiast pomiędzy wyjście i wejście odwracające drugiego wzmacniacza włączony jest czwarty rezystor. Wejście odwracające pierwszego wzmacniacza poprzez kolejny rezystor połączone jest z zaciskiem wejściowym układu i równocześnie z kolejnym kondensatorem podłączonym do masy układu. Do masy układu podłączone są także wejścia nieodwracające wzmacniaczy.

Zaletą rozwiązania według wynalazku, jest znaczne skrócenie czasu trwania impulsu napięcia wyjściowego, a w związku z tym zwiększenie rozdzielczości układu. Ponadto, układ umo174 440 żliwia korektę kształtu sygnału napięcia, którego wartość jest proporcjonalna do wartości mierzonego ładunku w impulsie wyładowania elektrostatycznego.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowy układu.

Układ według wynalazku, zawiera wzmacniacz operacyjny W1. Wejście odwracające tego wzmacniacza W1 jest połączone poprzez rezystor R1 z kondensatorem Cl podłączonym do masy układu i równocześnie z zaciskiem wejściowym układu We. Wyjście wzmacniacza W1, poprzez rezystor R2 zbocznikowany gałęziąutworzonąz szeregowo połączonych: kondensatora C2 i rezystora R3, jest połączone z wejściem odwracającym drugiego wzmacniacza W2. Pomiędzy wyjście i wejście odwracające pierwszego wzmacniacza W1 włączony jest dwójnik utworzony z równolegle połączonych: rezystora R4 i kondensatora C3, natomiast pomiędzy wyjście i wejście odwracające drugiego wzmacniacza W2 włączony jest rezystor R5. Wejścia nieodwracające wzmacniaczy W1, W2 sąpołączone z masąukładu, a wyjście drugiego wzmacniacza W2 stanowi wyjście układu Wy, które jest połączone poprzez układ wyzwalania z kartą szybkiego przetwarzania A/C, współpracującą z mikrokomputerem, nieuwidocznionymi na rysunku.

Ładunek elektryczny przemieszczający się w impulsie wyładowania elektrostatycznego i podawany na wejście układu We jest gromadzony w kondensatorze C1, a prąd ładowania tego kondensatora C1 jest poddawany całkowaniu w obwodzie pełniącym funkcję integratora, a utworzonym przez elementy: C1, R1, R4, C3, W1. Pojawiający się na wyjściu wzmacniacza W1 sygnał napięciowy jest proporcjonalny do wartości mierzonego ładunku w pojedynczym impulsie wyładowania elektrostatycznego. Elementy układu: R2, C2, R3, R5 i W2 służą do poprawy kształtu sygnału napięciowego uzyskanego na wyjściu wzmacniacza W1.

Układ pomiarowy według wynalazku, może być wykorzystany zwłaszcza w mikrokomputerowym systemie rejestracji i analizy wyładowań elektrostatycznych.

174 440

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do pomiaru ładunku w ciągu impulsów wyładowań elektrostatycznych zawierający dwa wzmacniacze, co najmniej dwa kondensatory i trzy rezystory, znamienny tym, że wyjście pierwszego wzmacniacza operacyjnego (W1) poprzez rezystor (R2) zbocznikowany gałęzią utworzoną z szeregowo połączonego kondensatora (C2) i rezystora (R3) jest połączone z wejściem odwracającym drugiego wzmacniacza operacyjnego (W2), którego wyjście stanowi wyjście układu (Wy), a pomiędzy wyjście i wejście odwracające pierwszego wzmacniacza (W1) włączonyjest dwójnik utworzony z równolegle połączonego rezystora (R4) i kondensatora (C3), natomiast pomiędzy wyjście i wejście odwracające drugiego wzmacniacza (W2) włączony jest rezystor (R5), zaś wejście odwracające pierwszego wzmacniacza (W1) poprzez rezystor (R1) połączone jest z zaciskiem wejściowym układu (We) i równocześnie z kondensatorem (C1) podłączonym do masy układu, do której podłączone są także wejścia nieodwracające wzmacniaczy (W1, W2).