瞬變電流檢測儀電路原理選用TL084結(jié)型場效應(yīng)管輸入運算放大器,其中的每一個運算放大器在單塊集成電路上使用了高電壓結(jié)型場效應(yīng)管和雙極性管,兼容了更好的匹配性,具有轉(zhuǎn)換速率高,輸入基極電流和輸入漂移電流小,漂移電壓溫度系數(shù)低的特點。集成運放A與R1成短路電流放大器,B與R2~R6、W1構(gòu)成一個反相加法器,,對運放A的輸出電壓V1起放大作用,其中R3,R4與W1構(gòu)成電路,如果輸入i=0時,運放B的輸出電壓VO≠0,則可移動多圈電位器W1的活動觸頭使VO=0,實際上,W1相當(dāng)于指針式檢流計調(diào)零旋鈕的作用。運放B的電壓放大倍數(shù)AV=-R6/R2=-40。R7~R17串聯(lián)分壓產(chǎn)生10個基準(zhǔn)電壓,各集成運放接成電壓比較器,并與電阻、發(fā)光二極管組成電平指示電路。
運放A~M用3塊運放集成電路TL084,每塊運放集成電路內(nèi)含有4個相同的運算放大器,他們電源共用,彼此獨立工作。發(fā)光二極管LED6為紅色或黃色,安規(guī)測試儀器其余LED為綠色,均用φ6高亮度的,所有電阻均用1/8 W精度為1±%的金屬膜電阻,C1用耐壓25 V的電解電容器,W1用阻值為1 kΩ的多圈電位器。電源使用±5 V的雙輸出穩(wěn)壓電源。除電位器W1,LED及限流電阻R18~R28外,其余元件都設(shè)計安裝在1塊敷銅板上,電路板圖如圖3所示,所有限流電阻均和LED焊在一起,這樣可減少引線。為適應(yīng)指針式檢流計的觀察習(xí)慣,可把LED1~LED11呈扇形排列安裝在面板上,LED6排在正中間,如圖3所示,為便于學(xué)生觀察,電流檢測儀外形尺寸可適當(dāng)大些,如:高40 cm,寬25 cm,厚10 cm。只要元件無誤,安裝正確,不用調(diào)試,均能正常工作。瞬間變化電流的檢測儀制作原理
瞬間變化電流的檢測儀克服了指針式和光標(biāo)式檢流計在電路中損耗較大,響應(yīng)速度較慢的固有缺點,能夠檢測瞬時變化的電流,適合用于檢測待測回路要求損耗較小以及回路電阻較小的瞬時電流。
借助集成運放電路轉(zhuǎn)換速率高,輸入基極電流和漂移電流小,漂移電壓溫度系數(shù)小的特點,利用短路電流放大器的原理對待檢測電流進(jìn)行1:1放大,展寬信號的內(nèi)阻大小要求范圍,提高了檢測的靈敏度,實現(xiàn)瞬間變化電流的檢測。輸入信號Vi經(jīng)過電阻R1接到集成運放的反相輸入端∑,而同相輸入端∑經(jīng)過電阻R2接地。測功機(jī)輸出電壓VO經(jīng)反饋電阻RF接回到反相輸入端,形成一深度的電壓負(fù)反饋。在實際應(yīng)用中為了保證運放的2個輸入端處于平衡的工作狀態(tài),避免輸入偏流產(chǎn)生附加的差動輸入電壓,應(yīng)使反相輸入端與同相輸入端對地的電阻相等。