Интегратор микротоков с запоминанием вы-ходного сигнала

Союз Советских Социалистических Республик(21) 2316778/18 явлено 23.01. 0 01 В 19/00 присоединением заяви3) Приоритет сударственныи комите СССР о делам изобретений и открытий1. Бюллетень Мо 1писания 2 3.0581 публиковаио 23 ата опубликован УДК 621. 31) Авторы зобретен ф. Терещенко и И. А. Лежени 1) заявител 54) ИНТЕГРАТОР МИКВЫХОДНОГО и ков,ль садом,зи ройст рения е точ- выход 30 Изобретение относится к электроэмерительной технике и может быть применено в устройствах измерения малых токов и зарядов, в устройствах запоминания аналоговых сигналов, а также в технике измерения неэлектрических величин совм 4 стно, например) с пьезоэлектрическими датчиками.Известны интеграторы микротодержащие операционный усилитеектрометрическим входным каск онденсатар в цепи обратной свя у илителя 1 .Недостаток известного уст ва - большая погрешность изме Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегратор микротоков с запоминанием выходного сигнала, содержащий операционный усилитель, конденсатор в.цепи обратной связи усилителя и коммутатор, включенный между входной и выходной цепью усилителя (2.Недостаток известного устройства низкая точность измерения и запоминания выходного напряжения.Цель изобретения - повышени ности измерения и запоминания ного напряжения. ТОКОВ С ЗАПОМИНАНИЕМИГНАЛА Для этого в интеграторе микротоков с запоминанием выходного сигнала, содержащем операционный усилитель, конденсатор в цепи обратной связи усилителя и коммутатор, включенный между входом и выходом усилителя, в качестве коммутатора использован переключатель, первый контакт которого соединен с входом усилителя, второй контакт соединен с общей шиной источника питания, а третий, общий контакт переключателя, соеДинен через дополнительный резистор с выходом усилителя.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его принципиальная схема.Интегратор микротоков выполнен на операционном усилителе 1, имеющем большой коэффициент К усиления по напряжению и охваченном отрицательной обратной связью,содержащей конденсатор 2, резистор З.и однополюсный переключатель 4 на два положения, управляемый от времяэадающего блока 5. Первый зажим переключателя 4 соединен со входом усилителя 1, второй зажим переключателя соединен с корпусной (иземельнойи) шиной усилителя и источника питания, а третий, общий, эа 832484жим (подвижный элемент) соединен с выходом усилителя через резистор 3.В частном случае реализации (Фиг.2) усилитель 1 содержит интегральный операционный усилитель б с дифференциальным входом и предварительный электрометрический каскад 7, например, истоковый повторитель, выполненный на МОП-транзисторе. Переключатель 4 выполнен на перекидном магнитоуправляемом контакте 8, баллон которого изолирован одним или несколькими слоями полистирольной пленки 9. от катушки 10 управления.Устройство работает следующим образом,В исходном положении подвижной элемент переключателя 4 находится в верхнем положении, в результате чего конденсатор 2 оказывается зашунтированным резистором 3, а потенциалы входной и выходной клеммы уси лителя 1 оказываются практически одинаковьвфи (благодаря высокому входному сопротивлению операционного ,усилители) и равным нулю, что достигается при настройке усилителя, на- э 5 пример за счет регулировки потенциометра, включенного на неинвертирующем входе интегрального, усилителя б, При этом конденсатор 2 оказывается разряженным.ЗОНепосредственно перед началом ин тегрировайня входного сигнала, например перед началом выработки электрического заряда пьезоэлектрическим датчиком, воспринимающим механическое воздействие или измеряемую Физическую величину, по команде с времяэадающего блока 5 происходит переключение подвижного элемента переключателя 4 в нижнее положение, в результате чего выход усилителя 1 соединя ется через резистор 3 с корпусной (фземляной") шиной, а конденсатор 2 расшунтируется. Затем осуществляется стадия интегрирования входного сигнала характеризуемая высокой 45 точностью.Влияние неидеальности изоляции переключателя, в частности паразит" ной проводимости. изоляции стеклянного баллона магнитоуправляемого контакта 8, в данной схеме оказывается уменьшенным в несколько тысяч раэ благодаря тому, что разность потенциалов на зажимах переключателя является близкой к нулю, независимо от величины выходного напряжения Ц вых. интегратора, В самом деле, потенциал входа операционного усилителя равен - Овык, а потенциал общего зажима переключателя 4 практически равен нулю, поскольку сопротивление резистора 3, равное, например, нескольким десяткам кОм, во много тысяч раз больше сопротивления замкнутого контакта, не превьацающего нескольких сотых долей ома.В итоге, по сравнению с известной схемой интегратора, в которой конденсатор зашунтирован двухзажимным ключом-выключателем, эФфективное со" противление изоляции - сопротивление утечки - возрастает приблизительно в К раз.Формула изобретенияИнтегратор микротоков с запоминанием выходного сигнала, содержащий операционный усилитель, конденсатор в цепи обратной связи усилителя и коммутатор, включенный между входом и выходом усилителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения и запоминания выходного напряжения, в качестве коммутатора использован переключатель, первый контакт которого соединен с входом усилителя, второй контакт со-, единен с общей шиной источника питания, а третий, общий контакт переключателя, соединен через дополнительный резистор с выходом усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Иеззепецегп-йе 9 еп", 4 ,911,1971, р.5213.2. Авторское свидетельство СССРВ 445918, кл, С 01 й 19/00, 04,02.75витель Б, Коншинд Т.Маточка Коррек Редак Синицка аказ 3165 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 732 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушска