Elektronika - baza wiedzy

Przystawka do pomiaru małych prądów


Jest to bardzo prosty układ konwertujący prąd wejściowy z wejść IN1, IN2 na napięcie. Rolę konwertera i jednocześnie wzmacniacza spełnia układ US1A. Współczynnik wzmocnienia jest ustalony przy pomocy rezystorów włączonych pomiędzy wejście odwracające, wzmacniacza i jego wyjście. W zależności od położenia zworki J1 zakres pomiarowy miernika zmienia się od 200nA do 2mA. Równolegle do rezystora ustalającego zakres pomiarowy włączony jest kondensator C1, którego zadaniem jest zapobieganie wzbudzeniom wzmacniacza i zmniejszeniu jego wzmocnienia dla przebiegów zmiennych. Diody D1 i D2 zabezpieczają wejście wzmacniacza US1A przed zbyt dużym napięciem wejściowym.

Wzmacniacz US1A pracuje w układzie różnicowym, w którym wejście nieodwracające polaryzowane jest napięciem stałym równym połowie napięcia zasilania. Dzięki zastosowaniu takiego sposobu pomiaru nie występuje groźba nasycania się obwodu wyjściowego US1A w krańcach zakresu pomiarowego, co mogłoby obniżyć dokładność wskazań. Napięcie polaryzujące wytwarzane jest przez wtórnik napięciowy US1B. Na wejście tego układu podawane jest wyfiltrowane przez C6 napięcie z dzielnika napięciowego R8, R9. Rezystor R10 separuje wyjście wtórnika US1B od wejścia pomiarowego IN1. Ponieważ każdy wzmacniacz operacyjny nie jest idealnie zrównoważony zastosowano dodatkowe elementy R11, P1, które umożliwiają dokładne zrównoważenie stopnia wyjściowego US1A.

Uruchomienie układu sprowadza się do kontroli napięcia na wyjściu US1B (powinno być bardzo bliskie połowie napięcia zasilającego) i sprowadzeniu do zera napięcia pomiędzy wyprowadzeniami Hi i Lo po zwarciu ze sobą wejść przystawki. Zerowania należy dokonać przy pomocy potencjometru P1.

Następnie po wybraniu jednego z zakresów pomiarowych i przepuszczeniu przez wejście przystawki niewielkiego (i dobranego do zakresu pomiarowego) prądu kontrolujemy, czy napięcie pomiędzy wyprowadzeniami Hi i Lo ma wartość wynikającą ze wzoru:

Uwy=Iwe*Rz, gdzie:

Uwy - napięcie pomiędzy wyprowadzeniami Hi oraz Lo;
Iwe - prąd wejściowy przystawki;
Rz - rezystancja wybranego (spośród R1..5) rezystora.