Способ измерения входного тока смещения электрометрического преобразователя заряда

 

Изобретение относится к области измерения и контроля параметров измерительных преобразователей малых токов и зарядов. Целью иарбретения является повышение точности. Способ основан на интегрировании искомого сдрос входного тока смещения, сравнении выходного напряжения электромеханического преобразователя с заданным уровнем напряжения обеих полярностей,измерении временных интервалов, соответствующих моментам измерения полярности тока, и вычислении искомого значения входного тока (формула приводится в описании изобретения).Устройство , реализующее способ, содержит электрометрический преобразователь 1 , выполненный на электрометрическом усилителе 2, интегрирующем конденсаторе 3 и разрядном ключе 4, разъем 5, конденсатор ,ге- (з нератор 7 линейно изменяющегося напряжения , фиксатор 8, блок 9 измере- /Л ния временных интервалов, микроЭВМ. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мрас

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3829389/24-21 (22) 25.12.84 (46) 30.10.86.Бюл. 1t. 40 (72) А.В,Есаулов (53) 621.317.7 (088.8) (56) Грибанов Ы.И.Измерения в высокоомных цепях. M.: Энергия, 1967, с.55.

Илюкович А.М. Техника электрометрии. М.: Энергия, 1976 с.248. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВХОДНОГО ТОКА

СМЕЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО ПРЕОБ—

РАЗОВАТЕЛЯ ЗАРЯДА (57) Изобретение относится к области измерения и контроля параметров измерительных преобразователей малых токов и зарядов. Целью изобретения является повьппение точности. Способ основан на интегрировании искомого

„„Я0„„12673О2 А1 входного тока смещения, сравнении выходного напряжения электромеханического преобразователя с заданным уровнем напряжения обеих полярностей,измерении временных интервалов, соответствующих моментам измерения полярности тока, и вычислении искомого значения входного тока (формула приводится в описании изобретения).Устройство, реализующее способ, содержит электрометрический преобразователь 1 заряда, выполненный на электрометрическом усилителе 2, интегрирующем конденсаторе 3 и разрядном ключе 4, разъем 5, конденсатор б,ге- р нератор 7линейно изменяющегося напряжения, фиксатор 8, блок 9 измерения временных интервалов, микроЭВМ.

2 ил. С::

11 12

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению иконтролю параметров из11ерительных преобразователей малых токов и зарядов.

Цель изобретения — повьппение точности.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На вход электрометрического преобразователя заряда подают ток I, заданной величины и интегрируют сумму тока I, и искомого входного тока смещения, Затем сравнивают выходной проинтегрированный сигнал напрях1ения преобразователя с заданными уровнями напряжения положительной и отрицательной полярностей и производят изменение полярности тока I, при достижении выходным напряжением преобразователя заданного уровня напряжения положительной и отрицательной полярностей. При этом измеряют временные интервалы Т„ и Т, соответствующие моментам измененйя полярности тока I,. Искомое значение входного тока смещения электрометрического преобразогателя определяют по формуле

TÕ Т1

ХФ Т +т т

На фиг. 1 представлено устройство, реализующее предлагаемый способ измерения входного тока смещения электрометрического преобразователя заряда: > на фиг. 2 — временная диаграмма выходного напряжения электрометрического преобразователя заряда прч проведении измерения.

Устройство содержит электрометрический преобразователь 1 заряда,включающий в себя электрометрический усилитель 2, интегрирующий конденсатор

3, обкладки которого подключены соответственно к входу и выходу усилителя 2, и разрядный ключ 4, подключенный параллельно конденсатору 3. К входу электрометрического усилителя

2 через последовательно соединенные разъем 5 и нестационарный конденсатор 6 подключен выход генератора 7 линейно изменяющегося напряжения. К выходу усилителя 2 подключен фиксатор 8 уровня, К выходу фиксатора 8 подключены вход управления гене1ратора 7 и вход блока 9 измерения временных интервалов. Выход управления блока 9 соединен с входом стробирования данных микроЭВМ 10, выход данных — с

67302 а

ЗО

55 входом данных микроЭВМ 10, вход запуска которой подключен к шине "Пуск", первый выход управления — к входу

"Сброс" преобразователя 1, образованному управляющим входом ключа 4, второй выход управления — к входу запуска генератора 7, а информационный выход — к выходу устройства.

Устройство раба..ает следующим образом.

После поступления команды "Пуск" (момент времени 11 ) производится начальная установка выходного напряжения электрометрического преобразователя 1, при этом ключ 4 замыкается на время действия управляющего сигнала с первого выходя микроЭВМ 10 (интервал времени t,-t1 ). .Затем на вход преобразователя 1 подают постоянный ток заданной величины. При этом управляющий сигнал с второго выхода микроЭВМ 10 поступает на вход запуска генератора 7, и его выходное линейно нарастающеенапряжение дифференцируется конденсатором 6. Выходной сигнал конденсатора 6 в виде постоянного тока поступает на вход преобразователя 1. Вь1ходное напряжение преобразователя 1 линейно нарастает.

Фиксатор 8 уровня сравнивает величину выходного напряжения преобразователя 1 с заданными уровнями напряжения +Е, и -F o (фиг.2). При равенстве выходного напряжения преобразователя 1 уровню +Е фиксатор 8 производит переключение полярности тока заданной величиьп1, при этом меняется направление изменения выходного напряжения генератора 7 и, соответственно, изменяется на противоположную полярность выходного тока дифференцирующего конденсатора 6. Тем же сигналом управления с выхода фиксатора 8 запускается блок 9 измерения временных интервалов и начинается измерение интервала времени Т, (фиг.2).При достижении выходным напряжением преобразователя 1 уровня напряжения -Е, фиксатор 8 вырабатывает управляющий сигнал, который приводит к смене направления изменения выходного напряжения генератора 7 и к окончанию измерения первого интервала Т . На выходе управления блока 9 формируется сигнал, по которому производится запись выходных дан ых, соответствующих длительности интервала времени в микроЭВМ 10. Лналогично производится измерение r-торого временного

1267302 1

Таким образом, при определении величины входного тока смещения не требуется определения величины интегрирующего конденсатора 3, и в полную пог5 решность измерения не входит погрешность определения емкости конденсатора.Тем самым предлагаемый способ обеспечивает более высокую точность измерения.

Кроме того, позволяет автоматизировать процесс измерения входных токов смещения электрометриазователей тока и заряческих преобр где С вЂ” величина емкости конденсада. тора 3;

I — заданная величина входного

Фор мул а тока; — величина тока смещения преобразователя 1;

1,1, t — моменты начала и окончания. временных интервалов гг

После. интегрирования имеют 1 (I + I ) 2ЕoС» (2) ! Тг (-Х + I }= -2Е,С.

После сложения выражений (2) находят входной ток I „по формуле (T<

I = -1 — — Х) (3) о Д T ) ° г

МикроЭВМ 10 находит величины входного тока по формуле (3), величина тока I, задается как константа. Значение константы определяется емкостью конденсатора 6 и скоростью изменения выходного напряжения генератора 7. изобретения

35 муле

I «1

T — T

Rx О T + г интервала T . Для выходных напряжений в конце первого Т1 и второго интервала Т времени справедливы равенz. ства (с учетом начальных условий интегрирования) .

I. = С и (4) о о где U — величина выходного напряжения генератора 7;

С вЂ” величина емкости конденсатора 6.

Способ измерения входного тока смещения электрометрического преобразователя заряда, заключающийся в интегрировании искомого входного тока смещения, отличающийся тем, что, с целью повышение точности, на вход электрометрического преобразователя заряда подают ток I, заданной величины и интегрируют его, выходное напряжение электрометрического преобразователя сравнивают с заданными уровнями напряжения положительной и отрицательной полярностей и производят изменение полярности тока I, при достижении выходным напряжением электрометрического преобразователя указанных заданных уровней напряжения, выделяют временные интервалы Т и Tг, соответствующие момен1 там изменения полярности тока I, и измеряют их, а искомое значение входного тока смещения определяют по фор1267302 Q Lf 8 . А г

Составитель С.Рыбин

Техред И.Попович

Корректор A.Обручар

Редактор JI.ÈîBõàí

Заказ 5768/42 Тираж 728 Подписное 8НИИПИ Государственного комитета С(:СР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/S

Производственно-полиграсрическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, ч