Устройство для измерения малых постоянных токов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) Я. К 0 ецдн)ввтевнный нохнтетВезете Мнннстоов ИОРее денна нэобовтвннйн отноытнй) Заяявитель кий политехнический институт им. В.И. Лени) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ ПОСТОЯННЫХТОКОВ Изобретение мерительной тех пользовано для тока в частоту. Известны из ных токов, в ко ип п еоб азоваотн ике рео тся к электроизможет быть исзования величины счет стве токо дине тор а и мернтели малых постоян торых используется принц р р ния тока в напряжение 11. Обычно подобные преобразователи выпол- няются на базе операционных усилителей.Недостатком, этих устройств являет О ся сложность получения широкого диапазона измерения беэ введения дополнительных прецизионных входных цепей переключения пределовИзвестно устройство для измерения 15 малых постоянных токов, в котором используется принцип интегрирования измеряемого тока с периодическим зарядом и разрядом накопительной емкости интегратора, содержащее источник пита ния, интегратор, выполненный на основе операционного усилителя постоянного тока с применением полевого транзистора во входном каскаде, дискриминатор, формирователь разрядного импульса 25 и источник фиксированного заряда для сброса интегратора 21,Недостаток известного устройства заключается в том, что ко входу усилителя подключен источник фиксирован- З 0 ного заряда для сброса интегратора, выполненный на биполярных транзисторах,что резко увеличивает ток утечки иприводит .к необходимости введения дополнительной цепи компенсации токаутечки на входе. Это усложняет схемуи понижает ее надежность при эксплуатацииЦель изобретения - упрощение схемыи повышение ее надежности при сохранении той же чувствительности.Поставленная цель достигается затого, что в предлагаемом устройдля измерения малых постоянныхв, содержащем последовательно соенные интегратор тока, дискриминаи Формирователь разрядного импульса, к одному выходу которого подключен измеритель, а между другим выходом и входом интегратора подключен источник фиксированного заряда для сброса интегратора, источник фиксированного заряда для сброса интегратора выполнен на полевом транзисторе ср-п переходом, резисторах и конденсаторе, причем затвор транзистора подключен ко входу интегратора тока, исток через последовательно соединенные конденсатор и резистор - к выходу формирователя разрядного импульсчерез другой резистор - к общей клемме устройства, а сток через третий резистор подключен к плюсу источникапитания,На чертеже показана схема устрой 5яства для измерения малых постоянныхтоков.Устройство содержит интегратор 1,выход которого соединен со входомдискриминатора 2, Выход дискриминатора 2 подключен ко входу Формирова 10теля 3 разрядного импульса, Один иэвыходов Формирователя 3 через последовательно соединенные резистор 4 иконденсатор 5 подключен к истоку .полевого транзистора б, Исток полевого 1 бтранзистора 6 через другой резистор 7соединен с общей клеммой устройства,а сток через резистор 8 подключен кплюсу источника питанияЗатвор полевого транзистора б подключен ко входу 20интегратора 1, Ко второму выходу Фор"мирователя 3 подклюЧен измеритель частоты импульсной последовательности.Устройство работает следующим образом, 26При подаче измеряемого тока навход устройства происходит накоплениезаряда на конденсаторе интегратора 1и напряжение на его выходе растет.При достижении этим напряжением порога срабатывания дискриминатора 2 навыходе последнего вырабатываетсяперепад уровня напряжения, управляющийформирователем разрядного импульса 3.При воздействии перепада уровня напряжения на вход формирователя на еговходах й течение времени, равного длительности формируемого разрядного импульса, существует нулевой потенциал.В остальное, время напряжение Формирователя 3 равно напряжению питания. Вовремя накопления заряда на кондейсаторе интегратора 1 полевой транзистор бработает с обратно смещенным р-п переходом, а значит и с очень малым токомзатвора. Выбор исходного режима трай"эистора б осуществляется резисторами 7и 8. Во время действия разрядного импульса напряжение на выходе Формирователя 3 равно нулю, а во все остальноевремя - напряжению питания. При этом 50напряжение заряженного конденсатора 5распределяется между резисторами 4 и 7,создавая на истоке полевого транзистора б отрицательное напряжение, Так какпотенциал затвора полевого транзистора 55практически неизменен и равен нулю,его управляющийпереход открывается и.обеспечивает разряд накопительнойемкости конденсатора 5, потенциал истока во время действия импульса оста" ется неизменным, поэтому остается неизменным и разрядный ток емкости интегратора 1. За время действия разрядного импульса напряжение на выходе интегратора становится меньше порогового напряжения дискриминатора 2Исходное состояние устройства восстанавливается, и под действием входного тока напряжение на выходе интегратора вновь начинает расти. Процесс накопления- сброса заряда на емкости интегратора 1 является периодическим. Частота импульсной последовательности, получаемой с выхода Формирователя 3, пропорциональна величине измеряемого тока.Испытания показали, что предлагаемое устройство не уступает по техническим данным известным, являясь в то же время значительно более простым и надежным. Устройство может найти широкое применение при измерении малых постоянных токов и больших сопротивлений,Формула изобретения.Устройство для измерения малых постоянных токов, содержащее последовательно соединенные интегратор тока, дискриминатор и Формирователь разрядного импульса, к одному выходу которого подключен измеритель, а между другим выходом и входом интегратора подключен источник Фиксированного заряда для сброса интегратора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения схемы и повышения ее надежности при сохранении той же чувствительности, источник фиксированного заряда для сброса интегратора выполнен на полевом транзисторе с р-п переходом, резисторах и конденсаторе, причем затвор транзистора подключен ко входу интегратора тока, исток через последовательно соединенные конденсатор и резистор - к выходу Формирователя разрядного импульса и через другой резистор - к общей клемме устройства, а сток через третий резистор подключен к плюсу источника питания.Источники информации, принятые во внимание при зкспертизег1, Швецкий В.И. Электронные цифровые приборы. с цифровым отсчетом.Киев, Техника, 1970.2. 1 Приборы для научных исследований1965, М 5, с, 15,61439 О ВходСоставитель ф. Цареградский Редактор И. Гохфельд Техред М.Борисова Корректор Л.Небола Заказ Зб 89/39 Тираж 1112 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРараская наб, д, 45 филиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4