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:

Растения сигнализируют об опасности вулканической активности 17.06.2025

Извержения вулканов - одни из самых разрушительных природных явлений, и своевременное их предсказание является важной задачей для защиты жизни и имущества людей. Современные технологии позволяют отслеживать сейсмическую активность, тепловые аномалии и газовые выбросы, однако ученые из разных стран продолжают искать новые, более ранние признаки приближающейся опасности. Недавнее исследование команды под руководством вулканолога Николь Гвинн продемонстрировало необычный способ раннего обнаружения вулканической активности с помощью изменений в растительности вокруг вулкана Этна - одного из самых активных вулканов Европы. В ходе двухлетних наблюдений ученые выявили 16 случаев, когда увеличение содержания углекислого газа (CO2) в воздухе или почве совпадало с ростом показателя NDVI - нормализованного индекса растительности, отражающего интенсивность фотосинтеза и здоровье зеленых насаждений. Этот индекс широко используется для оценки густоты и жизнеспособности растительного покрова на сп ...>>

Магнит без использования полезных ископаемых 17.06.2025

Технологии все больше зависят от редких и дорогих материалов, добыча которых сопряжена с экологическими и геополитическими рисками. В связи с этим поиск альтернативных решений становится одной из важнейших задач науки и промышленности. Недавно американские ученые во главе с исследователем китайского происхождения Цзянь-Пин Ванг разработали магнит, изготовленный исключительно из железа и азота, который не содержит традиционных редкоземельных элементов. Это открытие может кардинально изменить подход к производству магнитных материалов и значительно снизить зависимость от нестабильных международных поставок. В отличие от широко используемых сегодня магнитов, содержащих редкие полезные ископаемые, такие как самарий и диспрозий, новый магнит отличается более простой и экологичной составной частью. По словам ученых, магнит, созданный из железа и азота, обладает силой магнитного поля, которая превосходит многие известные материалы на рынке. Это делает его перспективной заменой для постоянн ...>>

Скука полезна творческим людям 16.06.2025

Когда информационный поток непрерывно заполняет наше сознание, умение сделать паузу становится особенно важным. Именно в моменты кажущейся скуки мозг получает возможность перезагрузиться и активировать скрытые ресурсы, стимулирующие творческое мышление и саморефлексию. Ученые из Университета Саншайн-Кост в Австралии провели исследование, которое подтверждает, что короткие периоды скуки могут быть полезны для творческих людей и не только. Скука возникает в тот момент, когда способность человека удерживать внимание начинает снижаться, и активируется так называемая сеть пассивного режима мозга. Эта система отвечает за внутренние мысли и саморефлексию, в то время как активность исполнительной сети, которая обычно помогает сосредоточиться, заметно снижается. Таким образом, скука становится не просто неприятным ощущением, а своего рода переключателем, дающим мозгу возможность отдохнуть от постоянной концентрации. Современный ритм жизни сопровождается постоянной стимуляцией симпатическо ...>>

Случайная новость из Архива Дети удлиняют вашу жизнь 13.09.2000 "Эти дети меня в могилу сведут!" - нередко вздыхает измученная мать. Однако исследования американских зоологов показали, что все обстоит совершенно наоборот - дети удлиняют жизнь ухаживающего за ними родителя. Статистика показывает, что у приматов живет дольше тот родитель, на плечи которого возложена основная забота о потомстве. У людей, горилл и шимпанзе самки живут дольше самцов в основном именно самки ухаживают за детьми. У совинолицых мартышек и обезьян-прыгунов, самцы которых берут на себя эти заботы, средняя продолжительность жизни самцов выше, чем у самок.

Другие интересные новости:

▪ Пауки, питаясь графеном, плетут прочнейшую паутину

▪ Новые тракторы Deutz-Fahr 4E

▪ Источник материнского инстинкта

▪ Новая сверхпрочная искусственная кожа

▪ Выращивание картофеля на Марсе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья История экономических учений. Конспект лекций

▪ статья Какое млекопитающее самое быстрое на земле? Подробный ответ

▪ статья Контролер пассажирского транспорта. Должностная инструкция

▪ статья Модернизация фонарика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматическое отключение аккумуляторной батареи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025