Повышение входного сопротивления вольтметра до 1 ГОм. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Иногда в радиолюбительской практике требуется измерить напряжение с очень малым током - менее 1 мкА. Подобные измерения требуются также в электрохимии, когда необходимо измерить разность потенциалов на каких-либо электродах. Прямое подключение цифрового мультиметра, имеющегося у многих радиолюбителей, в этом случае недопустимо, так как входное сопротивление большинства мультиметров не превышает 1...10 МОм. В ряде случаев оно заметно влияет на точность измерения.

В данном случае поможет простой буферный усилитель с высокоомным делителем на входе. Естественно, что для такого делителя потребуется и усилитель с очень низким входным током, например, ОУ серии КР1409УД1 с МОП транзисторами на входе (входной ток КР1409УД1Б не более 10 пА). Малый входной ток и у импортных ОУ серии СА3140, также выполненных по технологии BiFET.

Применение ОУ СА3140Е позволило собрать высокоточный усилитель (см. схему на рисунке), достаточно стабильный при изменении температуры, с входным делителем сопротивлением 1 ГОм. Он позволяет измерять напряжения от нескольких милливольт до 10 В с неизменным входным сопротивлением. Для измерения более высокого напряжения можно еще более увеличить сопротивление резистора R1. Использование других серий ОУ может повлечь за собой проблемы, в частности с установкой нуля на выходе.

(нажмите для увеличения)

Буферный каскад собран по схеме неинвертирующего усилителя с коэффициентом передачи около 20, практически равным коэффициенту деления входного делителя напряжения. Настройка устройства заключается в установке "нуля" на выходе ОУ при замкнутых входных щупах. Применение микросхемы СА3140Е позволило сбалансировать выход усилителя с точностью до 1 мВ. Подстроечным резистором R6 можно в незначительной степени изменять коэффициент усиления и установить на выходе ОУ точно такое же напряжение, как и на входе резистивного делителя.

К выходу усилителя можно подключить практически любой вольтметр постоянного тока. Можно также подключить стрелочную магнитоэлектрическую головку со стрелкой, расположенной посредине шкалы, подобрав последовательный резистор. Через буферный усилитель можно также наблюдать на осциллографе сигнал низкой частоты с амплитудой до 10 В (для этого требуется отключить сглаживающий конденсатор С1).

Если коэффициент передачи каскада после делителя установить равным единице (ОУ в режиме повторителя), то на такой высокоомный буферный каскад допустимо подавать напряжение до 250 В; при этом напряжение на входе микросхемы не превысит максимально допустимого значения.

Сопротивление резистора R1 автор набрал последовательным соединением трех высокоомных резисторов сопротивлением 330 МОм (например, КИМ, C3-14-0,125 и т.п.). Эти высокоомные резисторы желательно монтировать на опорных контактах с фторопластовой изоляцией, а для минимизации утечки на входе ОУ вывод 3 DA1 на печатной плате (из стеклотекстолита) целесообразно окружить защитным кольцом из фольги, соединенным с выводом 2 микросхемы.

В делителе цепи ООС ОУ можно применить обычные резисторы - С2-23 или аналогичные. Подстроечный резистор R5 - СП5-2 (многооборотный), R6 - СП5-16. Конденсаторы можно использовать любые, желательно малогабаритные.

Буферный усилитель и делитель чувствительны к наводкам, поэтому их необходимо поместить в металлический экран, который соединяют с общим проводом. Конструкция и материалы щупа делителя должны обеспечивать высокое сопротивление изоляции для минимизации тока утечки в этой цепи.

Автор: И.Коротков, п.Буча Киевской обл., Украина

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Разочарование перестраивает мозг 03.01.2026 Способность менять свои действия в ответ на неудачи и неожиданности лежит в основе выживания и успешного взаимодействия с окружающим миром. Мы ежедневно сталкиваемся с ситуациями, когда привычные стратегии перестают работать, и тогда мозгу приходится быстро перестраиваться. Несмотря на очевидную важность этой гибкости, долгое время оставалось неясным, какие именно нейронные и химические процессы позволяют нам адаптироваться к меняющимся обстоятельствам. Новое исследование проливает свет на эту проблему. Нейробиологи из Окинавского института науки и технологий (OIST) изучили, как мозг реагирует на разочарование и потерю ожидаемого вознаграждения. Авторы показали, что такие ситуации сопровождаются заметными изменениями в химическом составе мозга, которые напрямую связаны с корректировкой поведения. Эти результаты важны не только для фундаментальной нейронауки, но и для понимания механизмов зависимостей, обсессивно-компульсивного расстройства и болезни Паркинсона. В эксперименте мышей обучали ориентироваться в виртуальном лабиринте, выбирая путь, который приводил к получению награды. После того как животные надежно усваивали правило, исследователи неожиданно меняли правильный маршрут. В результате мыши сталкивались с ситуацией, когда привычный выбор больше не приносил вознаграждения, что создавало состояние, аналогичное разочарованию. Чтобы понять, что происходит в мозге в такие моменты, ученые использовали метод двухфотонной микроскопии. Он позволил в реальном времени наблюдать активность нейронов и изменения в выделении нейромедиаторов. Было обнаружено, что после неожиданной неудачи в ряде областей мозга резко возрастает высвобождение ацетилхолина - вещества, играющего важную роль в обучении и внимании. Одновременно на поведенческом уровне увеличивалась доля мышей, которые после проигрыша меняли стратегию и выбирали другой путь, демонстрируя так называемое поведение "смены после неудачи". Чтобы убедиться, что ацетилхолин действительно является ключевым фактором этих изменений, исследователи искусственно снизили его выработку. В таком состоянии мыши значительно хуже адаптировались к новым условиям и чаще продолжали следовать неэффективной стратегии. Этот результат показал, что ацетилхолин не просто сопутствует разочарованию, а играет причинную роль в запуске гибкого поведения. При этом реакция мозга оказалась неоднородной. Хотя большинство холинергических интернейронов усиливали выброс ацетилхолина, в небольших группах клеток его уровень, напротив, снижался или оставался стабильным. По мнению авторов исследования, такая тонкая настройка может быть необходима для того, чтобы мозг не стирал полностью прежний опыт, а сохранял информацию о ранее успешных стратегиях, даже когда текущие условия меняются.

Другие интересные новости:

▪ Мозг землеройки зимой уменьшается

▪ Молекула для сбора и хранения солнечной энергии

▪ Бактерии улучшают рост растений и обогащают почву

▪ Создано средство от диабета и ожирения

▪ Создана молекула со свойствами фторизириующих энзимов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Сим победиши. Крылатое выражение

▪ статья В какой стране выпускают больше всего кинофильмов? Подробный ответ

▪ статья Брам-шкотовый узел. Советы туристу

▪ статья Проверка жидкокристаллического индикатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Парадокс с числами Фибоначчи. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026