Opublikowano: 28.11.1967 53161 M /f9 /AB KI. Zl^er-S^M MKP UKD G .1 , /ffljf/lf Wspóltwórcy wynalazku: mgr Zdzislaw Krzystek, mgr inz. Zbigniew Zal ¦' "c,fe;?t™' y° : krocki u^«ujiwwrift«wti...J*--.#<3"r.:v Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Instytut Techniki Ja¬ drowej), Kraków (Polska) Elektrometr wibracyjny Przedmiotem wynalazku jest elektrometr wi¬ bracyjny, majacy zastosowanie do pomiaru na¬ piec stalych w zakresach od kilku miliwoltów do kilku woltów o najwiekszej, jak dotychczas, osiagalnej opornosci wejsciowej rzedu 1016Q. Elek¬ trometr zbocznikowany odpowiednim oporem po¬ zwala na przeprowadzenie pomiaru bardzo ma¬ lych pradów rzedu 10—15 A, pochodzacych ze zró¬ del o duzym oporze wewnetrznym, na przyklad z komór jonizacyjnych.Znane sa elektrometry wibracyjne ze wzmac¬ niaczem lampowym, które jak dotad sa zasilane z sieci lub baterii anodowych i baterii zarzenia.Zasilanie sieciowe znacznie ogranicza mozliwosc stosowania takich elektrometrów szczególnie w warunkach pracy terenowej natomiast zasila¬ nie z dwóch baterii jest równiez malo praktycz¬ ne. Lampowe elektrometry do zapisu wskazan przy rzadem rejestrujacym wymagaja specjalnych sa- mopisów z ukladem wzmacniajacym lampowym o dodatkowym poborze mocy zasilania, co znacz¬ nie komplikuje calosc urzadzenia.Wady znanych elektrometrów usuwa elektro¬ metr wibracyjny wedlug wynalazku którego isto¬ ta polega na skonstruowaniu wzmacniacza napiec zmiennych o wielkiej opornosci wejsciowej, przez polaczenie lampy elektrometrycznej wzglednie pentody w polaczeniu elektrometrycznym, gdzie prad anodowy tej lampy jest jednoczesnie pra¬ dem bazy tranzystora stanowiacego przeksztal- 10 15 20 25 30 tnik impedancji, przy czym ujemne staloprado- we sprzezenie zwrotne stabilizujace prady wzmac¬ niacza uzyskuje sie przez polaczenie siatki przeciwladunkowej z tranzystorem wyjsciowym, a wzmacniacz jest zasilany bateryjnie tylko z jed¬ nego akumulatora, z równoczesnym zastosowaniem symetrycznego generatora pradu zmiennego, wy¬ twarzajacego dodatkowo prad zmienny o podwo¬ jonej czestotliwosci. Elektrometr steruje bezpo¬ srednio zapis o pradzie wychylenia 60 mA.Na rysunku jest przedstawiony w przyklado¬ wym rozwiazaniu uklad elektryczny elektrometru wibracyjnego wedlug wynalazku. Elektrometr wi¬ bracyjny sklada sie z kondensatora wibracyjnego CV, wzmacniacza napiec zmiennych A, generato¬ ra G, prostownika P oraz wychylowego miernika tablicowego. Calosc jest umieszczona w metalo¬ wej obudowie, z która jest polaczony miernik rejestrujacy oraz akumulator zasilajacy.Mierzone napiecie stale wlaczone miedzy kon¬ takty ME polaryzuje kondensator wibracyjny CV.W jego obudowie znajduje sie niespolaryzowany elektrodynamiczny system napedowy, który jest zasilany z generatora G, zbudowanego na tran¬ zystorach T5 i T6.Otrzymany prad zmienny o czestotliwosci f po¬ woduje drgania dolnej elektrody kondensatora CV z czestotliwoscia 2f. Wskutek wahan pojemnosci kondensatora CV pojawia sie na nim napiecie zmienne o czestotliwosci 2f proporcjonalne do 5316153161 mierzonego napiecia stalego. Napiecie zmienne ste¬ ruje lampe elektrometryczna EV, bedaca prze¬ ksztaltnikiem impedancji. Prad anadowy lampy elektrometrycznej jest pradem bazy tranzystora Tl, który jest takze przeksztaltnikiem impedan¬ cji. Wzmacniaczem napiecia jest tranzystor T2.Polaczenie emitera tranzystora T2 z siatka prze- ciwladunkowa lampy elektrometrycznej EV za¬ myka petle stalopradowego ujemnego sprzezenia zwrotnego, które stabilizuje prady tego ukladu.Zbocznikowanie kaskady tranzystorów Tl i T2 czwórnikiem podwójne T zamienia ten uklad na srbdkowo-przepustowy amplifiltr.Wzmacniacz A z tranzystorami T3 i T4 jest ob¬ jety dwoma ujemnymi sprzezeniami zwrotnymi a mianowicie napieciowo-szeregowym dla prze¬ biegów zmiennych i pradowo-bocznikowym dla stabilizacji punktów pracy tranzystorów T3 i T4.W torze zasilania symetrycznego generatora G drgan o czestotliwosci f znajduje sie obwód re¬ zonansowy O o czestotliwosci 2f. Zrównowazony uklad prostowniczy jest zasilany suma napiec z tego obwodu i ze wzmacniacza A. Na wyjsciu pojawia sie napiecie stale, proporcjonalne do mie¬ rzonego i o zgodnej polaryzacji. Prad wyjscio¬ wy odczytuje sie na mierniku wychylowym i no¬ tuje miernikiem piszacym.Caly elektrometr jest objety napieciowo-szere¬ gowym sprzezeniem zwrotnym. Przez doprowa¬ dzenie napiecia wyjsciowego na pierscien och¬ ronny izolatora wejscia uzyskuje sie zwielokrot¬ nienie opornosci wejsciowej a doprowadzenie kondensatorów Cl i CV zmniejsza gromadzony na wejsciu ladunek, oraz zwieksza stabilnosc i do¬ kladnosc wskazan.Zmiane zakresów pomiarowych uzyskuje sie przez zmiane krotnosci ujemnego sprzezenia 5 zwrotnego.Elektrometr wibracyjny wedlug wynalazku od¬ znacza sie prosta konstrukcja oraz malym zuzy¬ ciem energii elektrycznej, co ma szczególne zna¬ czenie w aparaturze bateryjnej, przeznaczonej do 10 dlugotrwalej rejestracji zjawisk. PL