• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Схема преобразователя ток-напряжение

Выходное сопротивление ПТН определяется выходным дифференциальным сопротивлением Rвых ОУ и коэффициентом усиления цепи обратной связи Kp:

; , (15)
где Rи – внутреннее сопротивление источника входного сигнала;
k – коэффициент обратной связи.

Однако, рассмотренная схема ПТН пригодна для измерения тока неизолированного от земли (корпуса) источника, т. е. ток в этом случае течёт в общую точку (на корпус). Для получения изолированного от земли амперметра, позволяющего измерить ток любого незаземлённого источника, можно использовать схему на основе электрометрического вычитателя [30] с малым падением напряжения на входе амперметра (рис. 47).


Рис. 47. Незаземлённый амперметр с малым падением напряжения на его входе

Благодаря отрицательной обратной связи (ООС), осуществляемой посредством резисторов R2 и R'2 , потенциал на инвертирующих зажимах ОУ VN устанавливается равным потенциалу Vвх на входных зажимах амперметра, т. е. VN=Vвх. Разность потенциалов между входами 1 и 2 амперметра также равна нулю, т. е. Uвх=0.

Предположим теперь, что в зажим 1 втекает ток I, тогда выходной потенциал ОУ2 благодаря ООС будет равен

V2=Vвх-IR1 (16)

Поскольку VN=Vвх, то выходной потенциал ОУ1 будет равен

(17)

так как схема по обоим входам изолирована от земли, то должно выполняться условие I=I', в противном случае разностный ток стечет с выходов ОУ на корпус. Из этого следует важное условие выравнивания

или . (18)

На вычитающий усилитель ОУ3 поступает разность V1-V2. В соответствии с формулами (17) и (18) его выходное напряжение составляет

. (19)

Если , то выходное напряжение амперметра

Uвых=2IR1 (20)

т. е. выходное напряжение такого ПТН прямо пропорционально входному току I.
Однако, рассмотренные схемы ПТН пригодны для измерения относительно малых токов, соответствующих напряжению, не превышающему напряжения питания ОУ, которое для большинства ОУ составляет не более ±18 В.

Естественные системы единиц

Имеется тенденция к применению естественных систем единиц, основанных на универсальных физических постоянных...

читать далее

Рассмотренные методы определяют принципы построения измерительных приборов. Их не следует путать с методикой измерения...

читать далее

Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Измерительные трансформаторы переменного тока и напряжения служат в основном для преобразования больших переменных токов...

читать далее