Электрометр

СОЮЗ СОВЕТСИИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХ 5 А 1 9) ( СПУБ 94 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ МИТЕТ СС ЕНИЙ И ОТНРЫТ, ,. НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д Г 3, МУ С ЕЛ 39на Трудового яной институ щикова ришин и иеерне(088.8)свидетельство ССС С 01 В. 19/00 ф 198 идетельство СССР01 К 19/ОО, 1967(71) Грозненский ордКрасного знамени неФим. акад. М.Д.Миллио(57) Изобретение может быть испольэовано для измерения постоянных малыхтоков, напряжений и зарядов обоихзнаков. Цель изобретения - повышенточности измерения, Устройство соджит усилитель 7, интегратор 8 и гератор 9. Введение конденсатора 4, согласующего блока 6 и реле 10 с переключателем 11 и ключом 12 снижаетаддитивную погрешность за счет заменыусилителя постоянного тока на усилитель переменного тока и повышаетвходное сопротивление за счет уменьшения энергии перезаряда накопительного конденсатора по мере установ-ления выходного сопротивления. 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения постоянныхмалых токов, напряжений и зарядовобоих знаков,Цель изобретения - повышение точности измерения за счет снижения аддитивной погрешности измерения и по"вышения входного сопротивления.На фиг.1 показана функциональнаясхема электрометра; на фиг.2 - эпюрынапряжения, поясняющие его работу,Электрометр содержит входные шины 1 и 2, подключенный между ними первый 15 конденсатор 3, второй конденсатор 4, первая обкладка которого подключена к шине.2 через резистор 5, согласующий блок 6, выход которого соединенс входом усилителя 7, интегратор 8, выход которого подключен к общему выводу блока 6 и первой обкладке конденсатора 4, генератор 9, выход которого подключен к обмотке управления реле 10, один из неподвижных контак тов переключателя 11 реле подключен к шине 1, другой - к входу блока 6, подвижный контакт переключателя 11 соединен с второй обкладкой конденсатора 4, ключ 12 реле включен между вйходом усилителя 7 и входом интегратора 8, к выходу которого подключена первая выходная шина 13 устройства, вторая выходная шина, а также общие выводы усилителя 7 и интегратора 8, подключена к общей шине устройства.Электрометр работает следующим образом.Реле 10, управляемое генератором9, периодически изменяет состояниеключа 12 и переключателя 11, обеспечивая поступление на вход интегратора 8 импульсов постоянной длительности и амплитуды, пропорциональной раз.ности между входным и выходным напряжениями электрометра. При подаче навход интегратора 8 положигельных импульсов напряжение на его выходе увеличивается. Если входные импульсыстанут отрицательными, то выходноеположительное напряжение интегратора8 уменьшается и, перейдя через нуль,остановится отрицательным, увеличивающиеся по нулю напряжением. Если сигнала на входе интегратора 8 нет, тоего выходное напряжение не изменяется.В мбмент временик входу электрометра прикладывают напряжение О,(фиг.2), конденсаторы 3 и 4 заряжаются, В момент времени й, ключ 12 и переключатель 11 переключаются, напряжение на конденсаторе 3 остается постоянным и равным входному в течение всего времени, а напряжение на накопительном конденсаторе 4 О подается11на вход согласующего блока 6 и, вследствие разряда конденсатора 4, через входное сопротивление блока 6 уменьшается до нуля.Полученный импульс О усиливается и на входе интегратора 8 появляется положительный импульс О На выходе интегратора 8 при этом .появляется положительное увеличивающееся напряжение О, , которое выделяется на резис-. торе 5, При переключении ключа 12 и переключателя 11 в исходное состояние начинается заряд второго конденсатора 4 до напряжения О = О - ц нас 1 -тзпряжение на выходе интегратора 8 Ц,больше не изменяется, так как на его входе нет сигнала. При следующем аналогичном периоде изменения состоянияключа 12 и переключателя 11 разряд , накопительного конденсатора 4 через входное сопротивление блока 6 формирует на входе блока б положительныйимпульс напряжения меньшей амплитуды,который усиливается и, поступив навход интегратора 8, вызывает увели"чение его выходного положительногонапряжения, подаваемого на резистор5, Например, после четырех тактов,подобных описанному, величина напряжения О немного превышает величину1 Звходного напряжения О 1, и в пятомтакте накопительный конденсатор 4 заряжается так, что на вход блока поступает отрицательный импульс,вызывает уменьшение выходного напряжения интегратора 8,Очевидно, что минимальная ошибка О описанного процесса саморегулиро" вания равна приведенному к входу напряжению шумов усилительного тракта. При подаче на вход электрометра отри" цательного напряжения процесс само- . регулирования идет аналогично и в ре- зультате -О= -О, ошибка будет точно такой же, как и в случае подачи положительного напряжения.Напряжение О является выходнымнапряжением устройства и может быть измерено любым вольтметром.(2) Ф Техред И.Попович рректор С.Черни. едактор Н аказ 5656 Тираж 328дарственного комитеизобретений и откра, Ж, Раушская н ПодписиСССРйд. 4/5 ВНИИПИ Госпо дела 113035 Моск Производственно-полиграфическое предприятие, г ная, 4 род, ул. П Входное сопротивление электрометраопределяется по формуле параллельногосоединения двух сопротивлений К = д --КВ К,(1) 58 К + К дфЭгде К. - сопротивление утечки конденсатора 3, Ом,К - эквивалентное сопротивление,вносимое периодическим заря дом накопительного конденсатора 4 с частотой Е, Ом.В основном значение входного сопротивления определяется эквивалентнымсопротивлением К , так как К включено параллельно очень большому сопротивлению К. Учитывая энергию ичастоту заряда накопительного конденсатора 4 и пренебрегая мощностью потерь на сопротивлении утечки конденсатора 3 К, эквивалентное сопротивление, вносимое периодическим, с частотой Е, зарядом накопительного конденсатора, К определяют по формуле 2 БДК - а есП фгде 0- входное напряжение, В,К - частота коммутации ключей,Гц,д - напряжение шумов усилительного тракта, приведенное к входу, В.Изобретение обладает более высокойточностью измерения, поскольку аддитивная погрешность измерения снижена З за счет замены усилителя постоянноготока на усилитель переменного тока,а входное сопротивление повышено засчет чменьшения энергии перезаряданакопительного конденсатора по мереустановления выходного напряжения. Формула изобретения Электрометр, содержащий первыйконденсатор, подключенный между входными шинами электрометра, резистор,усилитель и интегратор, общие выводыкоторых подключены к общей шине, игенератор, о т л и ч а ю щ и й с ягем, что, с целью повышения точности,в него введены второй конденсатор,согласующий блок и реле с переключателем и ключом, первая обкладка второго конденсатора подключена к второй входной шине через резистор,вторая обкладка - к подвижному контакту переключателя реле, один изподвижных контактов которого подключен к первой входной шине, а другойк входу согласующего блока, выход согласующего блока подключен к его общему выводу и первой обкладке второгоконденсатора через последовательносоединенные усилитель, ключ реле иинтегратор, обмотка управления релеподключена к выходу генератора, первая выходная шина электрометра подключена к выходу интегратора, втораявыходная шина - к общей шине,