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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Карточки памяти с функцией резервного копирования 13.12.2013 Компания Sony выпустила новые карточки памяти формата SD, которые, по словам производителя, способны на большее, чем служить временным хранилищем или использоваться для переноса снимков с камеры. Карточки Backup SD Card наделены функцией автоматического резервного копирования, избавляя пользователя от необходимости пользоваться для этой цели внешним накопителем. Конечно, секрет карточек всего лишь в наличии на них соответствующего ПО. Вставив карточку в слот первый раз, пользователь получает предложение установить ПО на компьютере и выбрать папки, содержимое которых будет автоматически копироваться на карту. Когда карточка находится в слоте, резервное копирование выполняется автоматически, как только программа фиксирует изменение данных. О текущем состоянии пользователя информируют пометки During backup и Backup completed, выводимые рядом с именами файлов. Чтобы защитить данные на карточке от несанкционированного доступа, пользователь может включить шифрование по алгоритму AES с 256-разрядным ключом. Цена карточек SNBA16, SNBA32 и SNBA64 объемом 16, 32 и 64 ГБ составляет $28, $53 и $100 соответственно.

Другие интересные новости:

▪ Мозг распознает прикосновения даже за пределами тела

▪ Сверхсильные искусственные мышцы

▪ Внешние 2 ТБ HDD Buffalo HD-PCFU3-C

▪ Скоростная рыба-робот

▪ Бактерии, которые едят грязь и дышат электричеством

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Опыты по химии. Подборка статей

▪ статья Истинно русские начала. Крылатое выражение

▪ статья Что означает заклинание, которое произносит Старик Хоттабыч в книге Лазаря Лагина? Подробный ответ

▪ статья Вибрация и защита от нее

▪ статья Солнечный электрогенератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Экономичное устройство защиты аппаратуры от колебаний напряжения сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026