[go: up one dir, main page]

RU2277294C1 - Electrometric current transformer - Google Patents

Electrometric current transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2277294C1
RU2277294C1 RU2005102464/09A RU2005102464A RU2277294C1 RU 2277294 C1 RU2277294 C1 RU 2277294C1 RU 2005102464/09 A RU2005102464/09 A RU 2005102464/09A RU 2005102464 A RU2005102464 A RU 2005102464A RU 2277294 C1 RU2277294 C1 RU 2277294C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
current
input
voltage
amplifier
Prior art date
Application number
RU2005102464/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Сергеевич Никулин (RU)
Эдуард Сергеевич Никулин
Юрий Михайлович Пахоменков (RU)
Юрий Михайлович Пахоменков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "АВРОРА"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "АВРОРА" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение "АВРОРА"
Priority to RU2005102464/09A priority Critical patent/RU2277294C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2277294C1 publication Critical patent/RU2277294C1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

FIELD: technology for measuring lesser currents in various technical areas.
SUBSTANCE: transformer (with N transformation ranges) contains operation amplifier, output of which through filter is connected to input current source, and negative check connection circuit is formed by N-1 serially connected current indicators, each one of which is formed by resistor and voltage limiter connected in parallel, N-1 voltage repeaters and N differential amplifiers, while output of Nth differential amplifier is an informational output for Nth transformation range. Current transformer additionally includes N-1 linear transformers, each one of which contains serially connected current indicator model, operation amplifier with resistor in negative check connection circuit and scaling amplifier, output of which acts as informational output for appropriate transformation range. Current indicator model in each nonlinear transformer is formed by parallel connection of modeling resistor and voltage limiter. Voltage limiters in current indicators and in current indicator models appropriate for these are made using nonlinear elements, having synchronized parameters and combined within one crystal.
EFFECT: increased operation precision of electrometric current transformation within broad range of temperatures.
2 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении малых токов в различных областях техники.The present invention relates to electrical engineering and can be used when measuring small currents in various fields of technology.

Известны устройства для измерения малых токов с логарифмирующими и термокомпенсирующими элементами (см., например, Проектирование устройств на базе аналоговых функциональных модулей и интегральных схем. Справочник по нелинейным схемам под ред. Шейнголда Д.М., "Мир", 1977, с.466-469, фиг.2.5.6 на с.167; Wong J. A collection of Amp applications Designers Reference Manual/ AN106 / CD Analog Devices Inc. 2002 г. и др.). В этих устройствах за счет логарифмирования преобразуемого тока удается избежать применения высокоомных резисторов и коммутирующих элементов в цепи обратной связи операционного усилителя. Однако данные устройства характеризуются низкой точностью работы в широком диапазоне входных токов и относительно большой температурной погрешностью.Known devices for measuring low currents with logarithmic and thermocompensating elements (see, for example, Designing devices based on analogue functional modules and integrated circuits. Handbook of nonlinear circuits, edited by DM Sheingold, Mir, 1977, p. 466 -469, Fig.2.5.6 on p.167; Wong J. A collection of Amp applications Designers Reference Manual / AN106 / CD Analog Devices Inc. 2002, etc.). In these devices, due to the logarithm of the converted current, it is possible to avoid the use of high-resistance resistors and switching elements in the feedback circuit of the operational amplifier. However, these devices are characterized by low accuracy in a wide range of input currents and a relatively large temperature error.

Известны электрометрические усилители, содержащие усилитель постоянного тока с несколькими цепями отрицательной обратной связи и коммутирующие элементы по числу диапазонов измерения (см., например, "Электрометрический усилитель" по авт. св. № 1142882 А, МПК Н 03 F 3/34, "Электрометрический усилитель" по авт. св. № 1483599 А1, Н 03 F 3/34, Полтинников С.А. Преобразователь фототока // Приборы и техника эксперимента - 1987. - № 4. - С.140-142 и др.). Однако данные устройства характеризуются повышенными требованиями к параметрам (току утечки и минимальному допустимому значению коммутируемого тока) коммутирующих элементов, а также низким быстродействием, что обусловлено длительным процессом заряда паразитных емкостей высокоомных резисторов при переключении диапазонов измерения.Known electrometric amplifiers containing a direct current amplifier with several negative feedback circuits and switching elements according to the number of measurement ranges (see, for example, "Electrometric amplifier" according to ed. St. No. 1142882 A, IPC N 03 F 3/34, "Electrometric amplifier "according to ed. St. No. 1483599 A1, H 03 F 3/34, Poltinnikov SA Photo-current Converter // Instruments and experimental equipment - 1987. - No. 4. - S.140-142, etc.). However, these devices are characterized by increased requirements for the parameters (leakage current and the minimum permissible value of the switched current) of the switching elements, as well as low speed, which is due to the long process of charging parasitic capacities of high-resistance resistors when switching measurement ranges.

Прототипом заявленного устройства является многодиапазонный электрометрический преобразователь тока (см. Никулин Э.С., Пахоменков Ю.М. Об одном методе компенсации температурного дрейфа линейных многодиапазонных электрометрических преобразователей тока // Системы управления и обработки информации. Научн.-техн. сб. - ФНПЦ "НПО "Аврора", СПб. - 2002. - Вып.4. - C.111-120, рис.1).The prototype of the claimed device is a multi-range electrometric current transducer (see Nikulin E.S., Pakhomenkov Yu.M. On a method for compensating the temperature drift of linear multi-range electrometric current converters // Control and Information Processing. Scientific and Technical Collection. - FNPC NPO Aurora, St. Petersburg - 2002. - Issue 4. - C.111-120, Fig. 1).

Данный электрометрический преобразователь тока с N диапазонами преобразования содержит входной операционный усилитель, инвертирующий вход которого через фильтр подключен к источнику входного тока, цепь отрицательной обратной связи из N-1 последовательно соединенных датчиков тока, каждый из которых образован параллельно включенными резистором и ограничителем напряжения, причем вход первого датчика тока соединен с инвертирующим входом входного операционного усилителя, а выход (N-1)-го датчика тока через резистор с выходом входного операционного усилителя, N-1 повторителей напряжения, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика тока, и N дифференциальных усилителей, неинвертирующий вход первого из которых подключен к шине нулевого потенциала, инвертирующий вход каждого предыдущего соединен с неинвертирующим входом каждого последующего и с выходом соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход N-го дифференциального усилителя, выход которого является информационным выходом для N-го диапазона, подключен к выходу входного операционного усилителя.This electrometric current transducer with N conversion ranges contains an input operational amplifier, the inverting input of which is connected to the input current source through a filter, and a negative feedback circuit from N-1 series-connected current sensors, each of which is formed by a resistor and voltage limiter connected in parallel, the input being the first current sensor is connected to the inverting input of the input operational amplifier, and the output of the (N-1) -th current sensor through a resistor with the output of the input opera an amplifier, N-1 voltage repeaters, the input of each of which is connected to the output of the corresponding current sensor, and N differential amplifiers, the non-inverting input of the first of which is connected to the zero potential bus, the inverting input of each previous one is connected to the non-inverting input of each subsequent one and to the output of the corresponding a voltage follower, and the inverting input of the Nth differential amplifier, the output of which is an information output for the Nth range, is connected to the output of the input operation amplifier.

В этом электрометрическом преобразователе тока за счет применения в нем датчиков тока, последовательно включенных в цепи отрицательной обратной связи входного операционного усилителя, обеспечено высокое быстродействие в широком диапазоне входных токов, причем каждый последующий диапазон преобразования включает все предыдущие диапазоны. В нем также применен метод автоматической коррекции температурного дрейфа смещения нуля путем подачи сигнала температурной коррекции на выходные каскады преобразователя (дифференциальные усилители).In this electrometric current transducer due to the use of current sensors in it, sequentially connected in the negative feedback circuit of the input operational amplifier, high speed is ensured in a wide range of input currents, and each subsequent conversion range includes all previous ranges. It also employs a method for automatically correcting the temperature drift of a zero offset by applying a temperature correction signal to the output stages of the converter (differential amplifiers).

Недостаток данного устройства заключается в погрешности, обусловленной токами утечки ограничителей напряжения, зависимость которых от температуры окружающей среды и падений напряжения на соответствующих ограничителях приводят к температурной погрешности преобразователя тока и нелинейности его статической характеристики.The disadvantage of this device is the error caused by the leakage currents of the voltage limiters, the dependence of which on the ambient temperature and voltage drops on the respective limiters lead to the temperature error of the current transducer and the non-linearity of its static characteristic.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности преобразования.The task of the invention is to increase the accuracy of conversion.

Для решения указанной задачи в электрометрический преобразователь тока с N диапазонами преобразования, содержащий входной операционный усилитель, инвертирующий вход которого через фильтр подключен к источнику входного тока, цепь отрицательной обратной связи из N-1 последовательно соединенных датчиков тока, каждый из которых образован параллельно включенными резистором и ограничителем напряжения, причем вход первого датчика тока соединен с инвертирующим входом входного операционного усилителя, а выход (N-1)-го датчика тока через резистор с выходом входного операционного усилителя, N-1 повторителей напряжения, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика тока, и N дифференциальных усилителей, неинвертирующий вход первого из которых подключен к шине нулевого потенциала, инвертирующий вход каждого предыдущего соединен с неинвертирующим входом каждого последующего и с выходом соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход N-го дифференциального усилителя, выход которого является информационным выходом для N-го диапазона, подключен к выходу входного операционного усилителя, введены N-1 нелинейных преобразователей, каждый из которых содержит последовательно включенные модель датчика тока, операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи и масштабирующий усилитель, выход которого является информационным выходом для соответствующего диапазона преобразования, причем вход модели датчика тока в каждом нелинейном преобразователе, образованной параллельным соединением моделирующих резистора и ограничителя напряжения, подключен к выходу соответствующего дифференциального усилителя, неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала, а ограничители напряжения в датчиках тока и в соответствующих им моделях датчиков тока выполнены на нелинейных элементах, согласованных по параметрам и совмещенных в одном кристалле.To solve this problem, an electrometric current transducer with N conversion ranges, containing an input operational amplifier, the inverting input of which is connected through a filter to an input current source, a negative feedback circuit from N-1 series-connected current sensors, each of which is formed by a parallel-connected resistor and a voltage limiter, and the input of the first current sensor is connected to the inverting input of the input operational amplifier, and the output of the (N-1) th current sensor through a resistor OR with the output of the input operational amplifier, N-1 voltage followers, the input of each of which is connected to the output of the corresponding current sensor, and N differential amplifiers, the non-inverting input of the first of which is connected to the zero potential bus, the inverting input of each previous one is connected to the non-inverting input of each subsequent and with the output of the corresponding voltage follower, and the inverting input of the N-th differential amplifier, the output of which is an information output for the N-th range, is connected to the output of the input operational amplifier, N-1 non-linear converters are introduced, each of which contains a series-connected current sensor model, an operational amplifier with a resistor in the negative feedback circuit and a scaling amplifier, the output of which is an information output for the corresponding conversion range, and the input of the sensor model current in each nonlinear converter formed by a parallel connection of a modeling resistor and a voltage limiter is connected to the output respectively favoring the differential amplifier, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to zero potential bus voltage limiters and current sensors and corresponding models for current sensors made of nonlinear elements matched parameters and combined in a single chip.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого электрометрического преобразователя тока.The drawing shows a structural diagram of the proposed electrometric current Converter.

Электрометрический преобразователь тока содержит входной операционный усилитель 1, инвертирующий вход которого через фильтр 2 подключен к источнику 3 входного тока, цепь отрицательной обратной связи из N-1 последовательно соединенных датчиков 4 тока, каждый из которых образован параллельно включенными резистором 5 и ограничителем 6 напряжения, причем вход первого датчика тока соединен с инвертирующим входом входного операционного усилителя 1, а выход (N-7)-го датчика тока через резистор 7 с выходом входного операционного усилителя 1, N-1 повторителей 8 напряжения, вход каждого из которых, выполненных на операционном усилителе 9, подключен к выходу соответствующего датчика тока, и N дифференциальных усилителей 10, неинвертирующий вход первого из которых подключен к шине нулевого потенциала, инвертирующий вход каждого предыдущего соединен с неинвертирующим входом каждого последующего и с выходом соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход N-го дифференциального усилителя 10, выход которого является информационным выходом для N-го диапазона, подключен к выходу входного операционного усилителя 1. Электрометрический преобразователь включает в себя также N-1 нелинейных преобразователей 11, каждый из которых содержит последовательно включенные модель 12 датчика тока, операционный усилитель 13 с резистором 14 в цепи отрицательной обратной связи и масштабирующий усилитель 15, выход которого является информационным выходом для соответствующего диапазона преобразования, причем вход модели 12 датчика тока в каждом нелинейном преобразователе, образованной параллельным соединением моделирующих резистора 16 и ограничителя 17 напряжения, подключен к выходу соответствующего дифференциального усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя 13 соединен с шиной нулевого потенциала. При этом ограничители 6 и 17 напряжения в датчиках 4 тока и в соответствующих им моделях 12 датчиков тока выполнены на нелинейных элементах, согласованных по параметрам и совмещенных в одном кристалле.The electrometric current transducer comprises an input operational amplifier 1, the inverting input of which through a filter 2 is connected to an input current source 3, a negative feedback circuit of N-1 series-connected current sensors 4, each of which is formed in parallel by a resistor 5 and a voltage limiter 6, and the input of the first current sensor is connected to the inverting input of the input operational amplifier 1, and the output of the (N-7) -th current sensor through a resistor 7 with the output of the input operational amplifier 1, N-1 is repeated voltage amplifiers 8, the input of each of which is made on an operational amplifier 9, is connected to the output of the corresponding current sensor, and N differential amplifiers 10, the non-inverting input of the first of which is connected to the zero potential bus, the inverting input of each previous one is connected to the non-inverting input of each subsequent with the output of the corresponding voltage follower, and the inverting input of the N-th differential amplifier 10, the output of which is an information output for the N-th range, is connected to the output operational operational amplifier 1. The electrometric converter also includes N-1 nonlinear converters 11, each of which contains a current sensor model 12, an operational amplifier 13 with a resistor 14 in the negative feedback circuit, and a scaling amplifier 15, the output of which is an information output for the corresponding conversion range, and the input of the current sensor model 12 in each nonlinear converter formed by parallel connection of modeling resistors 16 and a voltage limiter 17, is connected to the output of the corresponding differential amplifier, and the non-inverting input of the operational amplifier 13 is connected to the zero potential bus. In this case, voltage limiters 6 and 17 in the current sensors 4 and in the corresponding models of 12 current sensors are made on non-linear elements that are consistent in parameters and combined in one crystal.

Электрометрический преобразователь тока работает следующим образом. Преобразуемый ток от источника 3 входного тока I поступает через фильтр 2 на инвертирующий вход входного операционного усилителя 1. При использовании входного операционного усилителя 1 и повторителей напряжения 8 с высоким входным сопротивлением весь преобразуемый ток протекает по цепи отрицательной обратной связи усилителя 1, образованной датчиками 4 тока и резистором 7. В первом диапазоне преобразования (0≤I≤I1) датчик 41 тока является практически линейным, а во всех последующих диапазонах (n≥2) ограничитель 6 в датчике 41 тока переходит в режим насыщения, благодаря чему резистор 5 не ограничивает ток обратной связи входного операционного усилителя. Аналогичным образом формируются входные напряжения на входах повторителей напряжения 8 в других диапазонах преобразования. Выходное напряжение Un дифференциального усилителя 10 в диапазоне с номером n равно падению напряжения на соответствующем датчике 4 тока и при единичном значении коэффициента передачи дифференциального усилителя 10 составляетElectrometric current Converter operates as follows. The converted current from the input current source 3 I passes through the filter 2 to the inverting input of the input operational amplifier 1. When using the input operational amplifier 1 and voltage repeaters 8 with a high input resistance, the entire converted current flows through the negative feedback circuit of the amplifier 1 formed by current sensors 4 and a resistor 7. in a first range of conversion (0≤I≤I 1) one current sensor 4 is practically linear, and in all subsequent ranges (n≥2) retainer 6 in the current sensor 4 becomes 1 Mode saturation, whereby the resistor 5 does not limit the feedback current to the input of the operational amplifier. Similarly, input voltages are formed at the inputs of voltage followers 8 in other conversion ranges. The output voltage U n of the differential amplifier 10 in the range with number n is equal to the voltage drop at the corresponding current sensor 4 and at a single value of the transmission coefficient of the differential amplifier 10 is

Figure 00000002
Figure 00000002

где I - величина входного (преобразуемого) тока;where I is the value of the input (convertible) current;

t6n - температура окружающей среды ограничителя 6n напряжения;t 6n is the ambient temperature of the voltage limiter 6 n ;

R5n - сопротивление резистора 5 в датчике 4n тока;R 5n is the resistance of the resistor 5 in the sensor 4 n current;

J(Un, t6n) - вольтамперная характеристика (ВАХ) ограничителя 6 напряжения в датчике 4n тока, описывающая его ток утечки в зависимости от напряжения и температуры окружающей среды.J (U n , t 6n ) is the current-voltage characteristic (CVC) of the voltage limiter 6 in the current sensor 4 n , describing its leakage current depending on the voltage and ambient temperature.

Выходное напряжение в n-ом диапазоне связано с напряжением Un на входе дифференциального усилителя 10n выражениемThe output voltage in the n-th range is related to the voltage U n at the input of the differential amplifier 10 n by the expression

Figure 00000003
Figure 00000003

где R14n, R16n - сопротивления резисторов 14n и 16n;where R14 n , R16 n are the resistances of the resistors 14 n and 16 n ;

K15n - коэффициент передачи масштабного усилителя 15n;K 15n is the transfer coefficient of the scale amplifier 15 n ;

J'(Un, t17n) - BAX ограничителя 17n напряжения.J '(U n , t 17n ) - BAX voltage limiter 17 n .

Если параметры датчика 4n тока и нелинейного преобразователя 11n при условии I≤In, где In - максимальное значение тока, преобразуемого в n-ом диапазоне, соответствуют выражениямIf the parameters of the current sensor 4 n and the nonlinear converter 11 n under the condition I≤I n , where I n is the maximum value of the current converted in the n-th range, correspond to the expressions

Figure 00000004
Figure 00000004

где Мn<1 - постоянная величина;where M n <1 is a constant value;

δJn - относительная погрешность согласования BAX ограничителей 6n и 17n напряжения,δJ n - relative coordination error of BAX voltage limiters 6 n and 17 n ,

то выходное напряжение соответствующего нелинейного преобразователя составляетthen the output voltage of the corresponding nonlinear converter is

Figure 00000005
Figure 00000005

Как следует из выражения (4), напряжение UВЫХ n зависит не от абсолютного значения тока утечки ограничителей напряжения 6n и 17n, а от погрешности согласования и функционального вида их BAX, благодаря чему в предлагаемом устройстве обеспечивается повышение точности преобразования входного тока в широком диапазоне рабочих температур.As follows from expression (4), the voltage U OUT n does not depend on the absolute value of the leakage current of the voltage limiters 6 n and 17 n , but on the matching error and the functional form of their BAX, due to which the proposed device provides an increase in the accuracy of conversion of the input current in a wide operating temperature range.

Эффективность компенсации токов утечки ограничителей напряжения в предложенном устройстве можно оценить на конкретном примере. Так, если в качестве ограничителей 61 напряжения применяются два последовательно включенных р-n перехода, характеризующихся при температуре окружающей среды tOC=25°С тепловым током 10-11А, величина которого удваивается при увеличении температуры окружающей среды на каждые 7,5°С, а сопротивление резистора 51 составляет 107 Ом, то погрешность преобразования тока при n=1 в диапазоне от 0 до 10-8 А, обусловленная током утечки через ограничитель 61 напряжения при температуре t61=25°, составит около 0,25%, а при температуре t61=65°С около 5%. В случае применения в предлагаемом устройстве в качестве ограничителей напряжения 61 и 171 таких же диодов, ВАХ которых при температуре tOC=25°С согласованы с точностью до 0,003В, указанная составляющая погрешности преобразования тока при температурах t61=t171=25°С и t61=t171=65°С не превысит соответственно 0,07% и 1,0%. В диапазоне преобразуемого тока от 0 до 10-7 А при n=2 и при условии R52=106 Ом значения погрешности, обусловленной током утечки через ограничитель 62 напряжения, выполненный на одном р-n переходе, при тех же значениях температуры составляют около 0,1% и 2%. В случае применения в качестве ограничителей напряжения 62 и 172 диодов с согласованными ВАХ указанная составляющая погрешности преобразования тока не превысит значений соответственно 0,007% и 0,12%.The effectiveness of compensation of leakage currents of voltage limiters in the proposed device can be estimated by a specific example. So, if two series-connected pn junctions are used as limiters 6 1 of the voltage, characterized at an ambient temperature of t OC = 25 ° С with a thermal current of 10 -11 A, the value of which doubles with an increase in the ambient temperature for every 7.5 ° C, and the resistance of the resistor 5 1 is 10 7 Ohms, the error in the current conversion at n = 1 in the range from 0 to 10 -8 A, due to the leakage current through the voltage limiter 6 1 at a temperature t 61 = 25 °, will be about 0, 25%, and at a temperature of t 61 = 65 ° C about 5%. In the case of application in the proposed device as voltage limiters 6 1 and 17 1 of the same diodes, the I-V characteristics of which at a temperature t OC = 25 ° C are matched to an accuracy of 0.003 V, the indicated error component of the current conversion at temperatures t 61 = t 171 = 25 ° C and t 61 = t 171 = 65 ° C will not exceed 0.07% and 1.0%, respectively. In the range of the converted current from 0 to 10 -7 A at n = 2 and under the condition R5 2 = 10 6 Ohms, the error values due to the leakage current through the voltage limiter 6 2 , made at one pn junction, at the same temperature values are about 0.1% and 2%. In the case of using 6 2 and 17 2 diodes as voltage limiters with the agreed I – V characteristics, the specified component of the current conversion error will not exceed the values of 0.007% and 0.12%, respectively.

Таким образом, в предлагаемом электрометрическом преобразователе тока за счет введения в него нелинейных преобразователей с моделями датчиков тока, в которых ограничители напряжения согласованы по параметрам с датчиками тока соответствующих диапазонов, достигается повышение точности работы преобразователя в широком диапазоне рабочих температур.Thus, in the proposed electrometric current transducer due to the introduction of non-linear transducers into it with models of current sensors in which voltage limiters are matched in parameters with current sensors of the corresponding ranges, an increase in the accuracy of the converter in a wide range of operating temperatures is achieved.

Claims (2)

1. Электрометрический преобразователь тока с N диапазонами преобразования, содержащий входной операционный усилитель, инвертирующий вход которого через фильтр подключен к источнику входного тока, цепь отрицательной обратной связи из N-1 последовательно соединенных датчиков тока, каждый из которых образован параллельно включенными резистором и ограничителем напряжения, причем вход первого датчика тока соединен с инвертирующим входом входного операционного усилителя, а выход (N-1)-го датчика тока через резистор с выходом входного операционного усилителя, N-1 повторителей напряжения, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего датчика тока, и N дифференциальных усилителей, неинвертирующий вход первого из которых подключен к шине нулевого потенциала, инвертирующий вход каждого предыдущего соединен с неинвертирующим входом каждого последующего и с выходом соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход N-го дифференциального усилителя, выход которого является информационным выходом для N-го диапазона, подключен к выходу входного операционного усилителя, отличающийся тем, что в него введены N-1 нелинейных преобразователей, каждый из которых содержит последовательно включенные модель датчика тока, операционный усилитель с резистором в цепи отрицательной обратной связи и масштабирующий усилитель, выход которого является информационным выходом для соответствующего диапазона преобразования, причем вход модели датчика тока в каждом нелинейном преобразователе, образованной параллельным соединением моделирующих резистора и ограничителя напряжения, подключен к выходу соответствующего дифференциального усилителя, а неинвертирующий вход операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала.1. Electrometric current transducer with N conversion ranges, containing an input operational amplifier, the inverting input of which is connected to an input current source through a filter, a negative feedback circuit from N-1 series-connected current sensors, each of which is formed by a resistor and a voltage limiter connected in parallel, moreover, the input of the first current sensor is connected to the inverting input of the input operational amplifier, and the output of the (N-1) -th current sensor through a resistor with the output of the input operation amplifier, N-1 voltage followers, the input of each of which is connected to the output of the corresponding current sensor, and N differential amplifiers, the non-inverting input of the first of which is connected to the zero potential bus, the inverting input of each previous one is connected to the non-inverting input of each subsequent one and to the output of the corresponding a voltage follower, and the inverting input of the Nth differential amplifier, the output of which is the information output for the Nth range, is connected to the output of the input operational amplifier, characterized in that it introduced N-1 non-linear converters, each of which contains a series-connected model of a current sensor, an operational amplifier with a resistor in the negative feedback circuit and a scaling amplifier, the output of which is an information output for the corresponding conversion range, and the input of the current sensor model in each nonlinear converter formed by parallel connection of the modeling resistor and voltage limiter is connected to the output, respectively differ- ential amplifier and the noninverting input of the operational amplifier is connected to zero potential bus. 2. Электрометрический преобразователь тока по п.1, отличающийся тем, что ограничители напряжения в датчиках тока и в соответствующим им моделях датчиков тока выполнены на нелинейных элементах, согласованных по параметрам и совмещенных в одном кристалле.2. The electrometric current transducer according to claim 1, characterized in that the voltage limiters in the current sensors and in the models of current sensors corresponding to them are made on non-linear elements that are consistent in parameters and combined in one crystal.
RU2005102464/09A 2005-02-01 2005-02-01 Electrometric current transformer RU2277294C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005102464/09A RU2277294C1 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Electrometric current transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005102464/09A RU2277294C1 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Electrometric current transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2277294C1 true RU2277294C1 (en) 2006-05-27

Family

ID=36711421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005102464/09A RU2277294C1 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Electrometric current transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2277294C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
НИКУЛИН Э.С. и др. Об одном методе компенсации температурного дрейфа линейных многодиапазонных электрометрических преобразователей тока. В научн.-техн. сб. "Системы управления и обработки информации". СПб.: ФНПЦ "НПО "Аврора", 2002, вып.4, с.111-120, рис.1. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624565C1 (en) Instrument amplifier for work at low temperatures
JPH05196510A (en) Method for obtaining measured quantity and circuit device for performing this method
CN101349927B (en) A voltage-current conversion circuit and a program-controlled current source using the conversion circuit
CN115060962A (en) Source meter capable of rapidly switching measuring range and temperature compensation method thereof
Misurec et al. Schmitt trigger with controllable hysteresis using current conveyors
CN102594276B (en) Gain calibration system for instrument amplifier and gain calibration method
RU2277294C1 (en) Electrometric current transformer
Tapashetti et al. Design and simulation of op amp integrator and its applications
De Marcellis et al. A novel current-based approach for very low variation detection of resistive sensors in wheatstone bridge configuration
CN104737027A (en) Apparatus and method for transmitting an analog signal, andanalog signal multiplexer
RU2397500C1 (en) Resistance-to-voltage converter
Bucci Analog electronics for measuring systems
RU2586084C1 (en) Multi-channel converter of resistance of resistive sensors into voltage
JPH1172529A (en) Insulation resistance measurement instrument for capacitor
Kunz Exponential D/A converter with a dynamic range of eight decades
Bezuidenhout et al. A low-power CMOS operational amplifier IC for a heterogeneous paper-based potentiostat
RU2654905C1 (en) Device for converting the resistance changes into voltage
RU2308727C1 (en) Device for measuring electric capacity
RU2549255C1 (en) Digital temperature meter
SU978055A1 (en) Current to voltage converter
RU2779813C1 (en) Bridge resistance converter
RU2346383C1 (en) Current mirror
RU2293435C1 (en) Measuring adjustable controller
SU1370583A1 (en) A.c.-to-d.c.voltage instrument transducer
RU1795375C (en) Method of construction invariant measuring circuit and invariant bridge

Legal Events

Date Code Title Description
HK4A Changes in a published invention