Устройство для получения тока

йо 554577 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистицескихРеспублик полнительно авт. свил-ву -(22) Заявлено 11,02.76 (21) 2324425 1) М. Кл.2 Н 011.41/О с присоединением заявк гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 15,04.77. БюллетеньДата опубликования описания 13,0777(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВ ПОЛУЧЕНИЯ ТОКА из воз кения 30 го для Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для получения как постоянного тока, так и тока низкой частоты, в частности может быть использовано в устройствах для поверки электрометров.Известны устройства для получения тока, содержащие генератор пилообразного напряжения и дифференцирующий конденсатор,Их общим недостатком является невысокая точность получения весьма малых значений постоянного тока (менее 10 - в - 10 "А). Это вызвано паразитными токами, гнерируемыми изоляторами, входящими в состав дифференцирующего конденсатора и устройства сочленения его со входом поверяемого электрометра, а также наличием космического излучения и радиоактивности конструкционных материалов. Наиболее точно оценить величину погрешности, вносимой последними в величину получаемого тока, можно только экспериментальным путем. Однако его осуществление затруднено ввиду ограниченности времени непрерывной поверки электрометра, определяемого длительностью участка пилообразного напряжения, на котором обеспечивается необходимое постоянство скорости изменения напряжения. Кроме того, эти устройства не позволяют получать точные значения токов низких и инфранизких частот. Известно также устройство, содержащеепьезокварцевые пластины и механизм их плав.ного механического нагружения. Механизм нагружения выполнен на основе электродвига теля с системой кинематической передачи ирычагов.Однако это устройство не позволяет получить длительное линейно-изменяющееся во времени давление на пьезоэлемент, поэтому поп стоянное значение выходного тока поддерживается ограниченное время. Кроме того, дви гатель создает вибрации, из-за которых к пьезокристаллу прикладываются дополнительные переменные давления, являющиеся причиной возникновения неконтролируемых токов, Все это ограничивает точность известного устройства, не дает возможности поверки измерителей весьма малых постоянных токов (менее 10 " А) и позволяет получать токи низких и инфранизких частот.Для повышения стабильности во временизначений постоянного тока, а также получения тока низкой частоты в предлагаемом устройстве система механического нагружения выполнена, например, в виде рычажной и связана с электродами электролизера.На чертеже схематично представлен одинможных вариантов конкретного выпол.предлагаемого устройства, используемоповерки электрометра.3К источнику стабилизированного тока 1 подключены электроды 2 и 3, помещенные в электролизер 4, Электроды соединены с рычагом 5, воздействующим на кристалл пьезокварца б. Выходной ток пьезокварца подводится к электрометру 7.Устройство работает следующим образом.Ток 1, величина которого поддерживается постоянной автоматически стабилизатором 1, поступает на элеквроды 2 и 3 электолизера 4. Масса электродов при этом изменяется пропорционально заряду, прошедшему через электролит, в соответствии с законом:Лт=А 11В Ргде Лт - количество вещества, на котороеизменилась масса электрода за время Л 1;1 - величина тока, протекавшего прцэтом через электролит;Л - атомный вес вещества электрода; В - валентность этого вещества;1" - число Фарадея.Изменение маосы электродов с помощью рычага 5 преобразуется в линейно-изменяющуюся во времени силу, оказывающую растягивающее или сжимающее воздействие на кристалл б. При этом ток , генерируемый кри. сталлом кварца, ориентированным определенным образом в осях Х, У, Л (срез Х), равен:Ь ЛР, АИ 1 дг = - с 11д Ы аВРт. е.1=С1,где а, в - размеры кристалла кварца соответственно,по осям Х, У;Н - постоянная пьезокварца;ЬР- сжимающее или растягивающееусилие, прикладываемое к пьезокварцу по оси У, равное Лтд;д - ускорение свободного падения. 4Постоянные Л, В, д, 1 известны с высокойстепенью точности, постоянные а, в, дтакже могут быть определены достаточно точно.Таким образом, ток 1 может оыть задан 5 весьма точно. К тому же ясно, что время непрерывного получения тока сможет превышать несколько суток при сохранении требуемой точности поддержания его величины, так как это обеопечивается постоянством тока электр рочизера 1Использование электродов электролизерав составе механизма плавного цагружения пьезокристаллов позволяет:резко увеличить время непрерывного полую чеция требуемых величин постоянных токовст нескольких минут до нескольких суток, огганичиваемое лишь особенностями иоцолнения электролизера;повысить точность получаемых значений 20 токов, обеспечиваемую устранением из механизма плавного нагружения электродвигателя, создающего виброшумы;оба эти эффекта в свою очередь обеспечивают возможность получения более низких 25 значений токов (до 10 "А и менее);легко переходить от хорошо разработанных мер больших величин токов 1 к сверхмалым токам , что отвечает классическим критериям построения метрологических схем;получать токи низких и инфрацизких частот;упростить конструкцию. Формула изобретения35Устройство для получения тока на основепьезоэффекта, содержащее пьезоэлементы исистему их механического нагружения, отличающееся тем, что, с целью повышения ста 4 О бильности значений;постоянного тока во времени, а также получения тока низкой частоты,система механического нагружеция выполнена, например, в виде рычажной, и связана сэлектродами электролизера,, Ж, Рауш МОТ, Загорский филна Подписнов СССР