SU1401386A1 - Устройство дл измерени малых токов - Google Patents

Abstract

Изобретение служит дл  повышени  надежности, точности и быстродействи  устройства. Устройство содержит операционный усилитель 1, конденсаторы 2 и 4.1-4.N, коммутаторы 5.1-5.N, дифференциатор 12, коммутатор 7 обратной св зи, аналого- цифровой преобразователь 13, блок 14 индикации и блок 15 управлени . Введение диодов 3.1-3.N, р-п-переходов 6 и 17, источников 9.1-9.N опорного напр жени , компаратора 10, источника 11 образцового напр жени  и образование новых функциональных св зей способствует достижению указанной цели. ил.

Description

(9

(Л

со

00

о:

В начале измерени  блок 15 управлени  с помощью коммутатора 7 обратной св зи соедин ет нервый общий вывод р-п-переходов 6 и 17 с общей щиной, и его сопротивление становитс  больщим, что исключает его вли ние на работу операционного усилител  1 и конденсатора 2 обратной св зи, образующих интегратор. Входной ток операционного усилител  1 интегрируетс , а дифференциатор 12 диффеИзобретение относитс  к измерительной I технике, в частности к электрометрическим устройствам дл  измерени  малых токов. Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности, точности и быстродействи  устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство дл  измерени  малых токов : содержит операционный усилитель 1, конден1сатор 2 обратной св зи, N диодов 3-1, ю ренцирует выходной сигнал операционного 3-i,..., 3-N, N конденсаторов 4-1, 4-i,...,усилител  1, вследствие чего сигнал на

4-N, N коммутаторов 5-1, 5-i,..., 5-N,входе АЦП 13 пропорционален измер емому

р-п-переход 6, коммутатор 7 обратной св -току.

|3и, неинвертирующий усилитель 8, N источ-Цри измерении может быть включен доников 9-1, 9-i,..., 9-N опорного напр жени ,полнительный диапазон измерени , опредекомпаратор 10, источник 11 образцового л емый включенным i-м конденсатором 5-i.

напр жени , дифференциатор 12, аналого-Остальные диапазоны отключены с помощью

цифровой преобразователь (АЦП) 13, блокблока 15 управлени , включающего ком14 индикации, блок 15 управлени , вход-мутаторы 5-1-5-N так, что первый выной зажим 16, р-п-переход 17, соединенный свод всех неиспользованных конденсаторов

I р-п-переходом 6 параллельно-встречно, при- 2п 4-N соединен с соответствующим источником

; чем входной зажим 16 соединен с пер-9-N опорного напр жени , при этом потен; вым выводом конденсатора 2 обратной св -циалы на обоих выводах неиспользуемых

зи, вторым общим выводом р-п-переходов 6 конденсаторов близки друг другу (за счет

|и 17, анодом диода 3-1 и инвертирую-подбора величины опорного напр жени 

щим входом операционного усилител  I, соответствуюц 1его источника 9-N опорного

неинвертирующий вход которого соединен 25 напр жени ), при этом внутреннее сопротивI с общей шиной, а выход соединен с вто-ление диодов 3-N становитс  большим и

j рым выводом конденсатора 2 обратной св -они не оказывают вли ни  на работу устзи , выходами неинвертирующего усилител  8 ройства.

и всех N коммутаторов 5-1-5-N, первым

входом компаратора 10, а также черезПри достижении выходным сигналом oneпоследовательно соединенные дифференциа- 30 рационного усилител  1 порога срабатыва- тор 12 и АЦП 13 - с входом блокани  компаратора 10, который определ етс 

14 индикации, один вывод источника 11 образцового напр жени  соединен с общей щиной, а другой соединен с вторым входом компаратора 10, выход которого сое- динеп с входом блока 15 управлени , выходы которого соединены с соответствующими управл ющими входами коммутатора 7 :обратной св зи и всеми коммутаторами 15-1-5-N, первый вывод всех N источников 9-1-9-N опорного напр жени  соединен 40 с общей щиной, второй вывод i-ro источника 9-i опорного напр жени  соединен с вторым входом i-ro коммутатора 5-1, первый вход которого соединен с первымУстройство дл  измерени  малых токов, выводом i-ro конденсатора 4-1, второй вы- содержащее операционный усилитель, неин- вод которого соединен с катодом i-ro дио- 45 вертирующий вход которого соединен с об- да 3-i, все N диодов 3-1-3-N соедине- щей шиной, инвертирующий вход соединен ны последовательно, первый общий вывод с входным зажимом устройства и первым р-п-переходов 6 и 17 соединен с входом выходом конденсатора обратной св зи, вто- коммутатора 7 обратной св зи, первый вы- рой вывод которого соединен с выходом ход которого соединен с общей щиной, операционного усилител , а также через причем i 1,2,3,..., N, а N  вл етс  чис- - дифференциатор и аналого-цифровой преоб- лом пределов измерени . разователь - с входом блока индикации. Устройство работает следующим образом. Перед началом измерений конденсатор 2 обратной св зи шунтируетс  р-п-переходами

35

величиной источника 11 образцового напр жени , компаратор 10 вырабатывает управл ющий сигнал, с помощью которого блок 15 управлени  первый общий вывод р-п-переходов 6 и 17 через коммутатор 7 обратной св зи соедин ет с входом неинвертирующего усилител  8, при этом происходит быстрый разр д конденсатора 2 обратной св зи, и процесс измерени  повтор етФормула изобретени 

6 и 17, которые могут быть диодами, через коммутатор 7 обратной св зи и неинвертирующий усилитель 8, при этом и потенциал точки соединени  i-ro диода 3-i и i-ro конденсатора 4-i бли.зки к нулю.

55

N коммутаторов, N конденсаторов, первый вывод каждого конденсатора соединен с первым входом соответствующего коммутатора , коммутатор обратной св зи, первый выход которого заземлен, причем управл ющие входы коммутаторов и коммутатора обратной св зи соединены с соответствующими выходами блока управлени , отличаюВ начале измерени  блок 15 управлени  с помощью коммутатора 7 обратной св зи соедин ет нервый общий вывод р-п-переходов 6 и 17 с общей щиной, и его сопротивление становитс  больщим, что исключает его вли ние на работу операционного усилител  1 и конденсатора 2 обратной св зи, образующих интегратор. Входной ток операционного усилител  1 интегрируетс , а дифференциатор 12 дифференцирует выходной сигнал операционного усилител  1, вследствие чего сигнал на

рационного усилител  1 порога срабатыва- ни  компаратора 10, который определ етс 

Устройство дл  измерени  малых токов, содержащее операционный усилитель, неин- вертирующий вход которого соединен с об- щей шиной, инвертирующий вход соединен с входным зажимом устройства и первым выходом конденсатора обратной св зи, вто- рой вывод которого соединен с выходом операционного усилител , а также через дифференциатор и аналого-цифровой преоб- разователь - с входом блока индикации.

величиной источника 11 образцового напр жени , компаратор 10 вырабатывает управл ющий сигнал, с помощью которого блок 15 управлени  первый общий вывод р-п-переходов 6 и 17 через коммутатор 7 обратной св зи соедин ет с входом неинвертирующего усилител  8, при этом происходит быстрый разр д конденсатора 2 обратной св зи, и процесс измерени  повтор еттво дл  измерени  мал е операционный усилит ий вход которого соед , инвертирующий вход зажимом устройства нденсатора обратной с которого соединен с ого усилител , а так иатор и аналого-цифро - с входом блока и

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  малых токов, содержащее операционный усилитель, неин- вертирующий вход которого соединен с об- щей шиной, инвертирующий вход соединен с входным зажимом устройства и первым выходом конденсатора обратной св зи, вто- рой вывод которого соединен с выходом операционного усилител , а также через дифференциатор и аналого-цифровой преоб- разователь - с входом блока индикации.

   N коммутаторов, N конденсаторов, первый вывод каждого конденсатора соединен с первым входом соответствующего коммутатора , коммутатор обратной св зи, первый выход которого заземлен, причем управл ющие входы коммутаторов и коммутатора обратной св зи соединены с соответствующими выходами блока управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности , точности и быстродействи , в него введены N диодов, соединенных последовательно , два р-п-перехода, соединенных параллельно-встречно , неинвертирующий усилитель N источников опорного напр жени , источник образцового напр жени  и компаратор, причем первый общий вывод р-п-переходов соединен с входом коммутатора обратной св зи, второй выход которого через неинвертирующий усилитель соединен с выходом операционного усилител , с выходами N коммутаторов и первым входом компаратора, второй вход которого соединен с одним выводом источника об

   разцового напр жени , другой вывод которого соединен с общей шиной, выход компаратора соединен с входом блока управлени , первый вывод N источников опорного напр жени  соединен с общей шиной, а второй вывод каждого из N источников опорного напр жени  соединен с вторым входом соответствующего коммутатора, анод первого из N диодов соединен с вторым общим ВЫВОДОМ- р-п-переходов и неинвертирующим входом операционного усилител , катод i-ro диода соединен с вторым выводом i-ro конденсатора и анодом (i+l)-ro диода, где ,2,..., N