Электрометрический преобразователь заряда

Электрометрический преобразователь заряда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗАРЯДА, содержащий электрометрическую лампу, анод которой подключен к потенциальному выводу источника анодного напряжения,цепь накала - к выходу источника начального напряжения, а сетка - к входной потенциальной клемме устройства , источник напряжения смещения катода, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с выходными клеммами устройства, четыре резистора , конденсатор, включенный меж-; ду сеткой лампы и выходным потенциальным выводом усилителя постоянного тока, соединенным с одним из выводов первого резистора, двухпозиционньш переключатель, через который другой вывод первого резистора подключен к сетке лампы и к шине нулевого потенциала, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный усилитель постоянного тока типа модулятор-демодулятор и источник опорного напряжения, причем входной потенциальный вывод дополнительного усилителя постоянного тока и потенциальный вывод инвертирующего входа основного усилителя постоянного то€ ка через второй резистор соединен С/) с катодом лампы, а через третий резистор - с потенциальным вьшодом источника опорного напряжения, выход дополнительного усилителя постоянного тока подключен к неинвертирующему входу основного усилителя постоянного тока, а потенциальный вывод источника напряжения смещения через четвертый резистор соединен с катодом лампы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (I I) (51)4 С 01 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3, °,,,(.

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3644280/24-21 (22) 20. 06. 83 (46) 07.11.85. Бюл. У 41 (72) А.В. Есаулов (53) 621.317.7 (088.8) (56) Патент С(дА У 3870968, кл. 330-207Р, опублик. 1975.

Илюкович А.M. Техника электрометрии. — M.: Энергия, 1976, с. 270, рис. 13-3. (54)(57) ЭЛЕКТРОИЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗАРЯДА, содержащий элек.трометрическую лампу, анод которой подключен к потенциальному выводу источника анодного напряжения, цепь накала — к выходу источника начального напряжения, а сетка — к входной потенциальной клемме устройства, источник напряжения смещения катода, усилитель постоянного тока, выход которого соединен с выходными клеммами устройства, четыре резистора, конденсатор, включенный меж ду сеткой лампы и выходным потенциальным выводом усилителя постоянного тока, соединенным с одним из выводов первого резистора, двухпозиционный переключатель, через который другой вывод первого резистора подключен к сетке лампы и к шине нулевого потенциала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введены дополнительный усилитель постоянного тока типа модулятор-демодулятор и источник опорного напряжения, причем входной потенциальный вывод дополнительного усилителя постоянного тока и потенциальный вывод инвертирующего входа основного усилителя постоянного тока через второй резистор соединен с катодом лампы, а через третий резистор — с потенциальным выводом источника опорного напряжения, выход дополнительного усилителя постоянного тока подключен к неинвертирующему входу основного усилителя постоянного тока, а потенциальный вывод источника напряжения смещения через четвертый резистор соединен с катодом лампы.!!90273

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при измерении электрических зарядов и малых токов, S

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем снижения напряжения смещения нуля усилительного тракта.

1 10

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого электрического преобразователя заряда..

Устройство содержит электрометрическую лампу 1, источник 2 накаль15 ного напряжения, источник 3 анодного напряжения, источник 4 напряжения смещения, источник 5 опорного напряжения, основной усилитель 6. постоянного тока, дополнительный усилитель 7 постоянного тока типа модулятор-демодулятор, двухпозиционный переключатель 8 с контактными выводами 9-11, конденсатор 12, резисторы 13-16. Анод лампы 1 под25 ключен к потенциальному выводу источника 3 анодного напряжения, цепь накала — к выходу источника 2 накального напряжения, а сетка — к входной потенциальной клемме устройства. Выход усилителя 6 постоянного тока соединен с выходными клеммами устройства. Конденсатор 12 включен между сеткой лампы 1 и выходным потенциальным выводом усилителя 6 35 постоянного тока,. соединенным с одним из выводов резистора 13. Другой вывод резистора 13 через двухпозиционный переключатель 10 подключен к сетке лампы 1 и к шине нулевого 40 потенциала. Входной потенциальный вывод усилителя 7 постоянного тока и потенциальный вывод инвертирующего входа усилителя 6 постоянного тока через резистор 14 соединены с 45. катодом лампы 1, а через резистор 15 с потенциальным выводом источника 5 опорного напряжения. Выход усилителя 7 постоянного тока подключен к неинвертирующему входу усилителя 50

6 постоянного тока, а потенциальный вывод источника 4 напряжения смещения через резистор 16 соединен с катодом лампы.

Устройство работает еледующим 55 образом.

При включении устройства, т.е. после подачи питающих напряжений, где, Ю

0c„ — величина входного тока, заряжающего конденсатор 12, — приведенное напряжение смещения, — емкость конденсатора 12, прогревается нить накала лампы 1, разогревается ее катод, начинает протекать анодный ток и, соответственно, ток катода, который равен сумме токов через резисторы 14 и 16.

Напряжение смещения источника 4 и сопротивление резистора 16 определяют режим лампы 1. С их помощью задается режим, при котором сеточный ток лампы 1 минимален. Выводы 9 и 11 переключателя 8 замкнуты. Конденсатор !2 разряжен. Потенциал точки соединения резисторов 14 и 15, а также потенциальных выводов входа усилителя 7 и инвертирующего входа усилителя 6 близок к нулю. При равенстве резисторов 14 и 15 опорное напряжение источника 5 равно потенциалу катода лампы 1. Выходное напряжение усилителя б близко к нулю. Так как коэффициент передачи по напряжению каскада усиления на лампе 1 близок к единице, то фактически потенциал инвертирующего входа усилителя 6 близок (практически равен) потенциалу сетки лампы 1. Стабильность коэффициента передачи усилителя при этом значительно повышается, поскольку стабильность напряжения смещения нуля, приведенного к входу преобразователя, т.е. к сетке лампы 1, определяется стабильностью и величиной смещения нуля усилителя 7 постоянного тока типа модулятор-демодулятор. Соответственно (в 20-30 раз) уменьшается величина приведенного напряже-. ния смещения нуля всего преобразователя.

В режиме преобразования зарядов выводы 9 и 11 переключателя 8 разомкнуты. При появлении входного сигнала, например, электрического заряда 9 с выхода пьезоэлектрического датчика, выходное напряжение

Ов „ преобразователя начинает изменяться, т.е..

1 1! "см

"в — + —.) — За

С„)в С )!! о 12 П

1190273

11 с 1 ц п Р +11 (2) Составитель Л. Морозов

Редактор Е. Папп Техред М.Гергель. Корректор Т. Колб

Заказ 6973/46 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Я„ — приведенное сопротивление.

Величина приведенного сопротивления R„ входящего в выражение (1) может быть найдена как где К вЂ” сопротивление источника входных сигналов, " — входное сопротивление утечки усилительного тракта.

Чем меньше величина приведенного напряжения смещения, тем выше стабильность и точность преобразования зарядов. Так как величина напряжения смещения нуля в предлагаемом устройстве определяется напряжением смещения нуля усилителя 7 постоянного тока типа модулятор-демодулятор, которое является весьма мальва.

10 . Предлагаемое устройство имеет повышенную точность преобразования зарядов, особенно выходных сигналов пьезодатчиков, работакицих в режиме квазистатических нагрузок.