Калібратори на базі магнітних компараторів постійного струму

Основою магнітного компаратора постійного струму МКПС є магнітне осердя, на якому намотані регулівна обмотка з кількістю витків W₁ і обмоткаW₂ з постійним числом витків [74-76, 81] (рис.9.3).

ПДПС - прецизійне джерело постійного струму; ДБАВ - детектор балансу ампер-витків; КДС - кероване джерело струму; R_N - взірцевий резистор

Рис. 9.3. Структурна схема КПН і КПС на базі магнітних компараторів постійного струму

З допомогою ДБАВ і КДС автоматично підтримується рівність ампер-витків МКПС при любій зміні числа витків W₁

I₀W₁=I_кW₂, (9.1.)

де І₀ –струм ПДПС; І_к – вихідний струм КДС.

В реальному МКПС завжди є зміщення DА від магнітних шумів і дрейфу. Тому, струм І_к буде рівний

І_к=І_с W₁/W₂+D_А, (9.2.)

де D_А=DAW₂ – еквівалентна похибка струму від магнітних шумів і дрейфу МКПС.

При відтворенні малих струмів в МКПС похибка від зміщення DА стає визначальною. Калібровані напруги постійного струму можна отримати, як спад напруги з резистора R_N

U_к=E₀R_N/R₀×W₁/W₂, (9.3.)

де Е₀ – вихідна напруга ДОН в ПДПС; R₀ – опір резистора, що задає порядок значення струмуІ₀ ПДПС.

Відношення R_N/R₀ калібрується при настроюванні КПН і загальна похибка такого калібратора визначається практично тільки похибкою ДОН [81].

Розширити межі відтворення в сторону малих значень постійного струму вдається з допомогою КПН і МКПС (рис. 9.4) [82]. При відтворенні малих

ДП – диференціальний підсилювач; РДС – регульоване джерело струму; R_01, R₀₂ –взірцеві масштабні резистори.

Рис. 9.4. Структурна схема КПН і КПС на базі магнітних компараторів постійного струму з розширеними межами відтворення постійного струму

постійних струмів працює схема активного масштабного подільника струму - ДП і РДС. МКПС працює при номінальному рівні ампер-витків (похибкою від DА можна знехтувати). На резисторі R₀₁ створюється спад напруги, значення якого вибирається з умови нехтування еквівалентної напруги зміщення ДП. Цей спад напруги автоматично зрівнюється із спадом напруги на резисторі R₀₂. Навантаження включається в послідовне коло активного масштабного подільника струму. Як показано в [83], дискретність відтворювання напруги таким КПН може бути дуже малою (меншою від одиниць нановольт), а КПС може відтворювати струми до 10^-12 ¸10^-14 А, якщо ДП матиме малі струми витоку (використовується електрометричний підсилювач).

КПН і КПС на базі МКПС на сьогоднішній день є одними із найточніших засобів метрологічного забезпечення, на їх основі неважко створити автоматизовані калібратори, оскільки електронні ключі знаходяться у високоомних колах джерел постійного струму в перемикатимуть тільки число витків.

Поиск по сайту: