RU137391U1 - DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT - Google Patents
DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT Download PDFInfo
- Publication number
- RU137391U1 RU137391U1 RU2012155893/28U RU2012155893U RU137391U1 RU 137391 U1 RU137391 U1 RU 137391U1 RU 2012155893/28 U RU2012155893/28 U RU 2012155893/28U RU 2012155893 U RU2012155893 U RU 2012155893U RU 137391 U1 RU137391 U1 RU 137391U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- voltage
- current
- output
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Устройство для измерения тока, включающее усилитель напряжения, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав микроконтроллера, цифровой индикатор, подключенный к выходам микроконтроллера, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит преобразователь ток-напряжение, состоящий из операционного усилителя, выход которого подключен ко входу усилителя напряжения, и резистора обратной связи, подключенного между выходом операционного усилителя и инверсным входом операционного усилителя.A device for measuring current, including a voltage amplifier, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter included in the microcontroller, a digital indicator connected to the outputs of the microcontroller, characterized in that it further comprises a current-voltage converter, consisting of an operational amplifier, an output which is connected to the input of the voltage amplifier, and a feedback resistor connected between the output of the operational amplifier and the inverse input of the operational amplifier.
Description
Полезная модель относится к электроизмерительной технике и предназначена для измерения малых токов.The utility model relates to electrical engineering and is designed to measure low currents.
Известно устройство «гальванометр» [Электрические измерения. Под ред. А.В.Фремке и Е.М.Душина. Изд. 5-е, Л.: «Энергия», 1980, стр.93, рис.3.25.], которое содержит рамку, подвес, безмоментную нить, зеркальце, осветитель. Это устройство имеет сравнительно высокую чувствительность, цена деления может составлять вплоть до 10-9 А.A known device "galvanometer" [Electrical measurements. Ed. A.V. Fremke and E.M. Dushina. Ed. 5th, L .: "Energy", 1980, p. 93, fig. 3.25.], Which contains a frame, a suspension, a momentless thread, a mirror, and a illuminator. This device has a relatively high sensitivity, the division value can be up to 10 -9 A.
Однако недостатком данного устройства является низкая чувствительность, для современных измерений малых токов необходима цена деления вплоть до 10-12 А. Кроме этого, он имеет большое падение напряжения на входе. Гальванометр имеет также низкую надежность за счет того, что состоит из множества механических частей, восприимчивых к вибрации и другим внешним воздействиям.However, the disadvantage of this device is its low sensitivity; for modern measurements of low currents, a division price of up to 10 -12 A is required. In addition, it has a large input voltage drop. The galvanometer also has low reliability due to the fact that it consists of many mechanical parts susceptible to vibration and other external influences.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели (прототип) является устройство «Цифровой амперметр постоянного тока» [Сайт Akula, Электронный ресурс: Цифровой амперметр постоянного тока, режим доступа: http://akulka.at.ua/publ/microcontrollers_devices/cifrovoj_ampermetr_postojannogo_toka/1-1-0-12]. Цифровой амперметр постоянного тока содержит шунт, усилитель напряжения (на двух операционных усилителях), микроконтроллер со встроенным аналого-цифровым преобразователем и цифровой индикатор.The closest in technical essence to the proposed utility model (prototype) is the device “DC Digital Ammeter" [Akula Website, Electronic resource: DC Digital Ammeter, access mode: http://akulka.at.ua/publ/microcontrollers_devices/cifrovoj_ampermetr_postojannogo_toka / 1-1-0-12]. The DC digital ammeter contains a shunt, a voltage amplifier (on two operational amplifiers), a microcontroller with a built-in analog-to-digital converter, and a digital indicator.
Недостатком данного устройства является низкая чувствительность (порядка 1 мА) и большая разность потенциалов на входе устройства (падение напряжения на шунте составляет порядка 0,1 В). В данном устройстве можно повысить чувствительность увеличивая сопротивление шунта, но при этом увеличится разность потенциалов на входе устройства.The disadvantage of this device is its low sensitivity (of the order of 1 mA) and a large potential difference at the input of the device (the voltage drop at the shunt is about 0.1 V). In this device, you can increase the sensitivity by increasing the resistance of the shunt, but this will increase the potential difference at the input of the device.
Технический результат заключается в повышении чувствительности и уменьшении разности потенциалов на входе устройства.The technical result consists in increasing the sensitivity and reducing the potential difference at the input of the device.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения тока, включающее усилитель напряжения, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав микроконтроллера, цифровой индикатор, подключенный к выходам микроконтроллера отличается тем, что оно дополнительно содержит преобразователь ток-напряжение, состоящий из операционного усилителя, выход которого подключен ко входу усилителя напряжения, и резистора обратной связи, подключенного между выходом операционного усилителя и инверсным входом операционного усилителя.The technical result is achieved in that the device for measuring current, including a voltage amplifier, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, which is part of the microcontroller, a digital indicator connected to the outputs of the microcontroller is characterized in that it further comprises a current-voltage converter, consisting from an operational amplifier, the output of which is connected to the input of a voltage amplifier, and a feedback resistor connected between the output of the operational amplifier and inverse th input of the operational amplifier.
На фиг.1 приведена схема устройства. Устройство содержит преобразователь ток-напряжение 1, усилитель 2, микроконтроллер 3, цифровой индикатор 4. Преобразователь ток-напряжение состоит из операционного усилителя 5 и резистора обратной связи 6. Микроконтроллер содержит встроенный аналого-цифровой преобразователь 7. Выход преобразователя ток-напряжение 1 соединен с входом усилителя 2, выход усилителя 2 подключен к входу аналого-цифрового преобразователя 7, встроенного в микроконтроллер 3, к выходам микроконтроллера 3 подключен цифровой индикатор 4.Figure 1 shows a diagram of a device. The device comprises a current-
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Входной ток, который необходимо измерить, подается на вход преобразователя ток-напряжение 1. На выходе преобразователя ток-напряжение 1 образуется напряжение, пропорциональное измеряемому току. Это напряжение с выхода преобразователя ток-напряжение 1 поступает на вход усилителя 2, который обеспечивает требуемое усиление. С выхода усилителя 2 напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 7, который находится в составе микроконтроллера 3. Аналого-цифровой преобразователь 7 преобразует напряжение в цифровой двоичный код, который преобразуется микроконтроллером 3 в код, который подается на цифровой индикатор 4. В результате на цифровом индикаторе 4 отображается значение измеряемого тока.The proposed device operates as follows. The input current to be measured is supplied to the input of the current-
В преобразователе ток-напряжение 1 используется операционный усилитель 5 типа AD8603 фирмы Analog Devices, имеющий входной ток 0,2·10-12 А (типовое значение), напряжение смещения нуля не более 0,2·10-12 А. Такие характеристики позволяют обеспечить предел чувствительности преобразователя ток-напряжение 1 около 0,2·10-12 А. Схема имеет низкое входное сопротивление так как не используется шунт. Разность потенциалов на входе устройства практически равно напряжению смещения нуля операционного усилителя 5 и составляет не более 50·106 В.The current-
Резистор обратной связи 6 имеет сопротивление 50 МОм, при таком сопротивлении обеспечивается коэффициент преобразования 50·106 В/А. Таким образом, при входном токе 100·10-12 А на выходе преобразователя ток-напряжение 1 будет напряжение 5·10-3 В. Усилитель 2 имеет коэффициент усиления 1000, при входном токе 100·10-12 А на его выходе будет 5 В. Максимальное напряжение, которое можно подавать на вход аналого-цифрового преобразователя 5 В. Таким образом, аналоговая часть схемы обеспечивает измерение тока на пределе 100·10-12 А с пределом чувствительности около 0,2·10-12 А. Аналого-цифровой преобразователь 7 имеет 10 разрядов, следовательно, его шаг квантования составляет 1/1024 от предела измерения, то есть менее 0,1·10-12 А. Цифровая часть схемы не вносит погрешностей. В результате устройство в целом имеет предел измерения тока 100·10-12 А с пределом чувствительности около 0,2·10-12 А.
Таким образом, предлагаемое устройство имеет чувствительность (0,2·10-12 А), превышающую чувствительность прототипа (1 мА) и разность потенциалов на входе устройства (50·10-6 В) более низкую, чем у прототипа (0,1 В).Thus, the proposed device has a sensitivity (0.2 · 10 -12 A) exceeding the sensitivity of the prototype (1 mA) and the potential difference at the input of the device (50 · 10 -6 V) is lower than that of the prototype (0.1 V )
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155893/28U RU137391U1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012155893/28U RU137391U1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU137391U1 true RU137391U1 (en) | 2014-02-10 |
Family
ID=50032601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012155893/28U RU137391U1 (en) | 2012-12-21 | 2012-12-21 | DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU137391U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754201C1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Device for measuring low currents of injected charges in condensed media |
-
2012
- 2012-12-21 RU RU2012155893/28U patent/RU137391U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754201C1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук (ИФТТ РАН) | Device for measuring low currents of injected charges in condensed media |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB2484245B (en) | A wide dynamic range electrometer with a fast response | |
US11646745B2 (en) | Differential current sensing circuit | |
US9531181B2 (en) | Current sensing circuit | |
CN102890243A (en) | Measuring circuit and measuring device for battery capacity as well as battery capacity meter | |
CN105573391A (en) | Open-circuit voltage control circuit of solar array simulator and open-circuit voltage control method thereof | |
CN105223411A (en) | Overcurrent detection circuit and power supply system | |
RU137391U1 (en) | DEVICE FOR CURRENT MEASUREMENT | |
CN204373797U (en) | A kind of silicon diode temperature metering circuit | |
CN103698578A (en) | Power output control method of automatic electric power meter reading system and automatic electric power meter reading system | |
US20130043892A1 (en) | Resistance measurement circuit | |
CN203163840U (en) | High precision column type weighing sensor | |
CN102035546A (en) | Voltage current transformer | |
CN207515923U (en) | A kind of programmable high precision temperature compensation system | |
CN201936215U (en) | Novel high-precision constant current source circuit | |
CN113155159A (en) | Bridge type detector | |
CN210719389U (en) | High-precision low-ripple power supply circuit for weighing sensor in automatic quantitative scale | |
CN103823116A (en) | Self-checking type precision battery internal resistance instrument | |
RU179457U1 (en) | AMMETER | |
Jaanus et al. | Using microcontrollers for high accuracy analogue measurements | |
CN208738832U (en) | A kind of test power supply with telemetry function | |
CN203101484U (en) | Circuit measurement circuit | |
CN202929120U (en) | Self-checking precise battery internal resistance instrument | |
RU2397500C1 (en) | Resistance-to-voltage converter | |
CN204028156U (en) | A kind of inductive current change-over circuit | |
CN203232090U (en) | Alternating-current voltmeter with true root mean square |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141222 |