Підвищення вхідного опору вольтметра до 1 ГОм. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Підвищення вхідного опору вольтметра до 1 ГОм. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Іноді в радіоаматорській практиці потрібно виміряти напругу з дуже малим струмом – менше 1 мкА. Подібні вимірювання потрібні також в електрохімії, коли необхідно виміряти різницю потенціалів на електродах. Пряме підключення цифрового мультиметра, наявного в багатьох радіоаматорів, у разі неприпустимо, оскільки вхідний опір більшості мультиметрів вбирається у 1...10 МОм. У ряді випадків воно помітно впливає на точність виміру.

У цьому випадку допоможе простий підсилювач буфера з високоомним дільником на вході. Природно, що такого дільника знадобиться і підсилювач з дуже низьким вхідним струмом, наприклад, ОУ серії КР1409УД1 з МОП транзисторами на вході (вхідний струм КР1409УД1Б трохи більше 10 пА). Малий вхідний струм у імпортних ОУ серії СА3140, також виконаних за технологією BiFET.

Застосування ОУ СА3140Е дозволило зібрати високоточний підсилювач (див. схему малюнку), досить стабільний при зміні температури, з вхідним дільником опором 1 ГОм. Він дозволяє вимірювати напруги від декількох мілівольт до 10 з незмінним вхідним опором. Для вимірювання вищої напруги можна ще більше збільшити опір резистора R1. Використання інших серій ОУ може спричинити проблеми, зокрема з встановленням нуля на виході.

(Натисніть для збільшення)

Буферний каскад зібраний за схемою підсилювача, що не інвертує, з коефіцієнтом передачі близько 20, практично рівним коефіцієнту поділу вхідного дільника напруги. Налаштування пристрою полягає у встановленні "нуля" на виході ОУ при замкнутих вхідних щупах. Застосування мікросхеми СА3140Е дозволило збалансувати вихід підсилювача з точністю до 1 мВ. Підстроювальним резистором R6 можна в незначній мірі змінювати коефіцієнт посилення і встановити на виході ОУ таку саму напругу, як і на вході резистивного дільника.

До виходу підсилювача можна підключити будь-який вольтметр постійного струму. Можна також підключити стрілочну магнітоелектричну головку зі стрілкою, розташованою посередині шкали, підібравши послідовний резистор. Через буферний підсилювач можна також спостерігати на осцилографі сигнал низької частоти з амплітудою до 10 В (для цього потрібно відключити конденсатор, що згладжує С1).

Якщо коефіцієнт передачі каскаду після дільника встановити рівним одиниці (ОУ в режимі повторювача), то такий високоомний буферний каскад допустимо подавати напругу до 250 В; при цьому напруга на вході мікросхеми не перевищить максимально допустимого значення.

Опір резистора R1 автор набрав послідовним з'єднанням трьох високоомних резисторів опором 330 МОм (наприклад КІМ, C3-14-0,125 і т.п.). Ці високоомні резистори бажано монтувати на опорних контактах з фторопластової ізоляцією, а для мінімізації витоку на вході ОУ висновок 3 DA1 на друкованій платі (зі склотекстоліту) доцільно оточити захисним кільцем з фольги, з'єднаним з виведенням 2 мікросхеми.

У дільнику ланцюга ООС ОУ можна застосувати звичайні резистори - С2-23 чи аналогічні. Підстроювальний резистор R5 – СП5-2 (багатооборотний), R6 – СП5-16. Конденсатори можна використовувати будь-які, бажано компактні.

Буферний підсилювач та дільник чутливі до наведень, тому їх необхідно помістити у металевий екран, який з'єднують із загальним дротом. Конструкція та матеріали щупа дільника повинні забезпечувати високий опір ізоляції для мінімізації струму витоку цього ланцюга.

Автор: І.Коротков, п.Буча Київської обл., Україна

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Оснащення Місяця сонячними панелями 04.01.2023

Ізраїльський вчений Джеффрі Гордон із факультету сонячної енергії та фізики навколишнього середовища Університету Бен-Гуріона розробив концептуальний план оснащення Місяця сонячними панелями. Згідно з підрахунками, для отримання такої ж кількості електроенергії буде потрібно у шість разів менша маса, ніж за кращого ядерного варіанта.

Ця розробка забезпечить безперебійне електропостачання підприємств із виробництва кисню протягом 100% часу, при цьому достатня кількість панелей завжди буде на сонці. Дослідження Гордона почалися, коли кілька років тому до нього звернулися із ізраїльського стартапу The Helios Project, який розробляє місячний реактор з виробництва кисню з технологією.

Спільний підхід до фінансування з боку Ізраїльського управління інновацій не дав результатів, і партнерство припинили, але перед цим Гордон створив свій концептуальний план поясу сонячних батарей на Місяці.

В рамках експерименту професор розглянув три варіанти, один з яких був ядерним, хоча як експерт із сонячної енергії він хотів створити саме сонячну альтернативу. Еталон виробляв енергію цілодобово.

Два варіанти сонячної енергії - її генерація, коли світить сонце, і зберігання її в батареях у періоди темряви або спорудження вдвічі більшої кількості сонячних електростанцій, ніж необхідно, та експлуатація кожної лише половину часу. Однак це виявилося надто дорого.

План передбачав встановлення кільця сонячних панелей поряд з одним із місячних полюсів. Для ілюстрації взяв приклад північного полюса. Вони будуть розташовані не вище (або нижче, у разі південного полюса) 88-ї широти, щоб збалансувати перевагу щодо короткого кола Місяця. Заводи з виробництва кисню передбачалося розмістити приблизно на 10 кілометрів ближче до полюса.

Завдяки цьому можна підтримувати достатню відстань для запобігання попаданню місячного пилу, що утворюється під час видобутку корисних копалин, на фотоелектричні панелі, але лінії передачі залишаться відносно короткими. Самі лінії електропередач не потребують ізоляції, тому що місячна земля забезпечує природну електричну ізоляцію.

Інші цікаві новини:

▪ Розроблено пам'ять RRAM

▪ Глобальне потепління руйнує систему травлення

▪ Найчистіше місце на Землі

▪ Ємна та дешева Li-Ion батарея

▪ Штучна шкіра для астронавтів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Історія техніки, технології, предметів навколо нас. Добірка статей

▪ стаття Блаженні миротворці. Крилатий вислів

▪ стаття Який науковий результат Вільяма Гільберта великий Галілей назвав гідним подиву? Детальна відповідь

▪ стаття Ялівець звичайний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Захист комп'ютерного БП. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Паличка наворожує цукерки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт