成为订阅者(免费)

加入29,000名其他订阅者以获得用户销售折扣和 其他免费资源。
:
:
大学教师'担心 - 您的邮件地址完全是 安全的。我保证使用它 只要 to send you MicroZine.

Femto Ammer


这个项目,一个 Femto Ammer from 1985年,(毫微微amp是漂亮的miniscule = 10e-15a),示出了创新的热电冷却/加热元件(TEC)如何使用如何稳定电路的测量精度。

这些类型的电路的主要问题是要测量的令人难以置信的小电流通常由外部噪声淹没。

因此,设计必须非常聪明,因此即使系统中的内部电流也不会消除测量结果!

另一个问题是传统设计将使用巨大的时间常数(几个小时)平均噪音。这种设计避免了一种非常聪明的方式。

毫微微电流表的执行摘要

公开了一种用于抗噪声诱导的电流表放大器的噪声偏压,并避免了长时间持续恢复,以异常高的测量精度。放大器电流表具有反馈回路,其在反馈电路上并行地具有配对对相对的对角线二极管。

容纳负极或正偏压的瞬态,而不将放大器偏置到反极性并具有不可接受的长时间持续恢复。通过沉默电流表组件提供常规温度补偿,不可能通过并联反转二极管配置,为热沉降部件提供对数二极管温度传感器,并用热电冷却器控制散热器工作温度。

温度传感日志二极管输出到计算机查找表。与操作热电冷却器的桥接电路相同的温度传感对数二极管。热电冷却器被热化以加热或冷却散热器,以热量调节电流表以最佳的工作温度。

利用簧片切换公开了自动引导校准,以防止杂散电流。准确性包括迄今为止无法实现的结果。

Femto Ammer的背景

1.设计领域

该设计涉及对焦,特别是对Memoymeter用于测量10的电流-15 amperes.

MemoAxmeters测量令人难以置信的小电流。遗憾的是,测量的小电流通常小于可以在电流表内预期的噪声瞬变。传统的电流表电路可以容易地产生错误的读数。

FemoAmmpers在核电厂的敏感仪器中找到应用诸如主要蒸汽线辐射监视器,核心宽范围辐射监视器,核心中间范围监视器,以及区域和工艺辐射监测器功能。

在这些位置放置在这些位置的地方,它们根本无法偏离过多时间的时间。电流表可靠性必须很高;由于瞬态,该仪器不能不起作用。此外,该仪器不能造成错误读数,因为假读数导致核电站脱离线并失去运营收入。

2.现有技术摘要


图1:是Femto电流表的现有技术的电路图



参考图1。参照图1,公开了一种典型的电流表电路。输入14连接到放大器16的腿部15.恒定电流源18通过连接到放大器16的负输入的温度补偿日志二极管19.连接在放大器16的反馈回路20中的日志二极管19放大器通过数字到模拟转换器25输出。

在操作中,日志二极管19量身测量电流表16的输出,使电流从约10-13 to 10-3 可以将AMPS绘制到通常为0到1伏的电压映射。

这种电路难以在Memoyber环境中。首先,由于极小的电流,通常测量的电压瞬变反向偏置放大器16.当放大器16反向偏置时,仅通过日志二极管19泄漏可以恢复到放大器16的正偏压。

可以预期恢复量的时间常数10,000秒(两个小时,四十分钟)。在许多现代仪器环境中,这种恢复周期完全不可接受。

毫微微电流表的摘要

公开了一种用于抗噪声诱导的电流表放大器的噪声偏压,并避免了长时间持续恢复,以异常高的测量精度。放大器电流表具有反馈回路,其在反馈电路上并行地具有配对对相对的对角线二极管。

容纳负极或正偏压的瞬态,而不将放大器偏置到反极性并具有不可接受的长时间持续恢复。通过散热电流表组件提供传统的温度补偿,不可能通过并联反转二极管构造提供,为热沉降部件提供定对二极管温度传感器,并用热电冷却器控制散热器操作温度。

温度传感日志二极管输出到计算机查找表。与操作热电冷却器的桥接电路相同的温度传感对数二极管。热电冷却器被热化以加热或冷却散热器,以热量调节电流表以最佳的工作温度。

利用簧片切换公开了自动引导校准,以防止杂散电流。准确性包括迄今为止无法实现的结果。

设计的物体和优点

该设计的一个目的是公开了一个散发表电路,其中通过瞬态噪声反向偏置放大器,具有可接受的恢复时间常数。根据该设计的这一方面,放大器设置有输入到第二腿的第一腿的输入。

从放大器输出到输入腿的放大器输出提供反馈回路,并设置有横跨循环的并联连接的成对相对的日志二极管。通过日志二极管否定地或正偏置放大器的电压瞬变。

设计方面的一个优点是所得的电流表可以可靠地与敏感的安全仪器一起使用。避免了由于瞬态恢复而导致的长时间。

不幸的是,所公开的并行和相反的日志二极管具有次要效果。它们呈现完全不起作用的温度补偿电路,例如图1的温度补偿日志二极管19。这是这种情况的,它是该设计的另一个目的,为雌霉素提供温度控制。

根据该设计的这一方面,储存的第一和最敏感的放大阶段封闭在散热器内。串联连接的两个日志二极管配有恒定电流输入。这些日志二极管输出为第一阶的直接效果,电压与温度成正比。

在桥电路上比较输出电压。桥接电路输出转到热电冷却器偏置冷却器以加热水槽,其中槽温过低,偏离冷却器以冷却水槽温度太高的水槽。

设计方面的一个优点是准确控制高音符放大器的工作温度。

Log二极管温度感测的另一个优点是提供了散热器温度的直接输出。散热温度的该输出可以在实时调节电流表输出校准。通过基于电流和工作温度选择的三维查找表可以发生这种校准。

该设计的一个优点是设计的优点是,不仅是其目前的工作温度实时读取的电流表,而且能够长期热移动和朝向最佳操作温度。

该设计的另一方面是公开用于定期校准电流表的自动绘制校准系统计算机。根据该设计的这一方面,与粗大电阻值并联放置的参考电阻在连续的操作水平上校准电流表大约在六个大小的范围内大约两个大小。自卷制电阻的磁力开关避免了电流表中的杂散电流,并确保定期自动校准。

所公开的引导校准的优点是在每个校准时重新创建三个维度查找表。因此,用每次使用基本同时校准仪器。

整个电流表以达到的精度水平运行。+ - 。1%在10-13 安培。可靠的仪器运行结果。

在参考以下规范和附图之后,这种设计的其他目的,功能和优点将变得更加明显,其中:


图2:是本发明的Memoyper电路的电路示意图,用于毫微微电流表



Femto Ammer的描述

参考图1。图2示意性地描述了设计。

参考图1。如图2所示,输入24通过放大器30的腿部的求和点28.放大器30具有通过A-TO-D转换器14的输出。D-TO-A转换器16提供具有温度补偿输入的求和点18。

放大器30设置有反馈回路31,反馈回路31包括反馈回路包括相对的日志二极管34,36,以允许放大器30以极性操作,同时允许从不可避免的电压瞬变可接受的恢复时间。一个10.11 欧姆电阻38和小电容器32(10 picofarad)形成用于阻尼放大器振动的放大器30的剩余反馈回路。

放大器30包含在散热器42内。散热器42通过以45示意性地示出的电流示出的恒定电流对数二极管的温度测量,该电压输出是温度的函数。该电压用于在桥接电路47处比较,用于供电热电冷却器48。

Bridge LiquSuirt 47偏置电路输出的比较。当散热器42温度过高的情况下,对热电冷却器48的电流被操作以冷却散热器。当散热器42温度太低的情况下,电流反转到热电冷却器48,以提高散热器的温度。

同时,恒定电流温度传感二极管45的输出被转换为数字值并用于解决查找表。数字转换器14使计算机控制在实时调整的适当查找表上地址地址到所需的电流级别。结果电流表输出基本上连续并校准可靠级别。


图4A:电路图部分A用于毫微微电流表

View larger image 这里.


参考图1。图4A示出了主操作电路。无花果。图4A包括输入24和输出14.输入24连接到求和点28.反向二极管34,36通过配对放大器30A和30B完成反馈回路31。输出通过最终放大器30c到输出14进行转换。

将观察到,第一放大级30a是封闭在散热器中的唯一阶段。该放大器以低增益操作以保持所有热损失低。


图4B:电路图部分B用于毫微微电流表

View larger image 这里.


将观察到仪器包括大散热器50.如下文更清楚地,散热器50如图2所示。图4A和图4中再次。在两个其他离散位置50处的4B。如图4A所示,它围绕放大器和第一级放大器30A的操作电路。

在图中。如图4B所示,它包括温度测量二极管52和ThereMo电冷却器48.在组装的实施例中,所有散热器围绕电路组装在相同的散热器中。

热电冷却器感测从二极管52的热输出。这通过桥接电路通常以指定的47来通过配对引线49操作冷却器48.同时,二极管输出线60的温度读取到电脑以供计算机进行使用计算机操作查找表。


图4C:电路图部分C用于毫微微电流表

View larger image 这里.


参考图1。示出了4C常规电路。受保护的模拟开关60接收包括校准电压,温度输出和安培测量的选择性输入。这些信号被路由到标准计算机组件(未示出)。

另外,阐述了在下文中讨论的引导校准中使用的中继的切换。

参考图1。如图4A所示,散热器50包围主操作元件。输入24在从地的开关61处切换到开关62,以及用于实际测量的求和点28。提供70个引导校准网络。

Bootstrap校准网络包括校准电阻器71,72,73,74,75,其全部连接。相应的开关80,81,82和83之一地被另一个开启,以跨越平行电路可变电阻。

简要地参考图1。如图4B所示,来自总线16的数字数据在锁存器90上锁存,然后释放到十六位数字到模拟转换器92.转换器92在线94上放置参考电压。该参考电压在96处发送到电脑以进行电流。测量,用于校准目的,包括通过线98计算三维存储器表以及传递到引导校准网络。

简要地参考图1。图4C可以看出,各自的线圈101,102,103和104用于提供磁场。这些相应的磁场在散热器的80,81,82和83内部操作簧片开关。这些相应的簧片开关防止切换从散热器内产生热量或电流或包含的布线,否则可能会扰乱正在制造的测量。

再次参考图1。参照图4C,示出了四驱磁带电力阵列111,112,113和114。这些阵列通过各自的栅极或122,123,124接收来自计算机的输出信号。

读取器可以观察到线131上的信号将关闭电源阵列11,112,113和114.此外,当致动信号(可能是低)施加到132而不是131时,开关80WIL打开和82,83, 84将保持关闭。当信号在线133开关83,84将保持关闭时。当信号在线134施加信号时,只有开关84将保持关闭。

返回图如图4A所示,该校准系统现在可以理解,该校准系统。

宽泛地,开关62打开和开关80,81,82和83的最大电流以最大电流校准。在这种情况下,电阻器71主导并联电路,并且数模转换器92通过校准电压。

首先打开开关80。此时,电阻器72主导和精确的校准电压通过数字到模拟转换器92通过电路放置。首先施加该电压以使最大可容忍的电流流量和其在最大1/100的级别施加流动。下一1/100值记录在计算机的内存中。

此后,开关81是打开的。在这种情况下,电阻器73主导。但是,施加完全电流的电压再次施加100个电流。最后,开关82是打开的,并且用电阻器74重复的过程。此后,打开开关83并用电阻器75重复该过程。


图3:是说明公开的毫微微表的输出范围的图表是毫微微表达者的输出范围



校准发生在长时间内,约45分钟。所有电压(电流电平)都在测试。写入结果发生在三维查找表中。该查找表包括与散热器温度有关的输入,从数模转换器输出的电压范围以及测量的电流范围(图3)。

在此仪器上手动完成诸如此类示出的引导校准。读者将理解,在本仪器中它是计算机驱动的。

参考图1。如图4B所示,配对串联连接的日志二极管52通过数字到模拟转换器92连接到线路50上的精密电源。泄漏过去这些二极管是每度摄氏度的3.2毫伏的温度直接影响。在电源上输出1.40000伏的精确参考电压,并在放大器160处比较。

放大器160设置有电容器163和并联反馈回路164.并联电容器并联赋予放大器160的放大器160,使得抑制振荡的非常长的恢复时间。

放大器160处的比较被输出到桥电路网络47.在散热器的情况下的温度过高的情况下,二极管电压低于参考。这种情况,通过电源阵列170,172输出的情况使电流通过热电冷却器48在冷却模式中流动。

相反,当检测到过量的散热条件作为二极管电压高于参考电压输出时发生在174,176,178处。电流在相反方向上流动以实现冷却。

应当理解,任何比较桥电路都足够,这里标记为实际部件的那个遵循实际使用的实际电路的设计。

假设已经发生校准并使散热器的致动使得将冷却器带到所需的冷却状态,现在可以讨论电流的测量。

通常,电流在24和开关62用开关61开口输入。假设仪器处于完全校准,电流流到求和点28.在求和点28处,各个放大器30a和30b通过反馈回路31偏置。通过第二级30c和输出14发生输出。

同时,线60的温度被提供给主计算机。鉴于温度和电流,请参阅计算机查找表(未示出)以获取最终输出。


点击这里更多 项目 ideas.

新的! Comments

让你说到你刚刚阅读的东西!留下下面的框中的评论。



跳起来 Femto Ammer 页面到
最佳微控制器项目主页。


隐私政策 | 接触 | 关于我

网站地图 | 使用条款



462-8277

ezoic.报告此广告

访问我们的Facebook页面:

   点击这里



最近的文章

  1. 如何使用ADS1115

    使用ADS1115精度16位ADC进行教程进行低功耗。

    阅读更多

  2. arduino.模拟输出...易模拟输出生成

    arduino.模拟输出:如何创建最精确的PWM模拟输出以及如何创建模拟PWM正弦波。

    阅读更多

  3. 数号和等效的快速宏。加快代码!

    了解DigitalWrite()的工作原理......现在使用17倍宏宏!

    阅读更多

  4. TCS230颜色传感芯片:如何运作以及如何使用它。

    如何使用TCS230(/ TCS3200)彩色检测器芯片并轻松将其添加到您的任何项目中。

    阅读更多

  5. 如何使用ADXL345进行运动感测等。

    使用ADXL345 Acellerometer,您可以检测到16G!您还可以了解如何使用它来点击检测等。

    阅读更多

  6. HMC5883L 3轴数字MAGENTOMTER如何运作

    HMC5883L - 如何制作数字罗盘,了解HMC5883L和QMC5883L之间的差异以及它们是否兼容。

    阅读更多



读者 Comments

"I wanted to thank
你这么好
对于所有信息
你已经提供了
你的网站's

高超极好的."

- 逃亡Potthath.

"This site really is
最好的和我最喜欢的。
我发现这里有很多很有用
项目和提示。"

- 米兰

Bursach.<at>gmail.com<

"Awesome site,
非常,非常容易和好
导航!"


-
镭_tr.<at>
wolf359.cjb.net.


学习微控制器

"Interested in
微控制器?"

注册
免费7天指南:

自由 GUIDE : CLICK HERE


"I am a newbie to PIC
我想说
 how great your
网站一直在为我。"


- 戴夫

de_scott.<at>bellsouth.net

"Your site is a great
和完美的工作。
恭喜。"


- SURESH.

IntegratedInfosys.<at>
Yahoo.com.

"I couldn't find the correct
要定义的词语
你的网页。

非常有用,揭开,
诚实明确。

非常感谢
你的时间和作品。
问候。"


- Anon.

回到顶部