微安表是一种设备,它允许用户测量非常小的电流水平,以微安为单位,这通常是不能用常规万用表测量的。
传统的面板表或万用表将无法正确测量几微安或更小的电流。需要利用有源电路,如下面所示,来执行有意义的测试。
它可以作为一个独立的设备或作为一个更大的设备的一部分,需要一个非常灵敏的电流表。
电路是如何工作的
灵敏度在6个范围,从100 nA到10 mA,提供更高的水平,以使校准和作为大多数万用表几乎没有任何低电流范围。
R10和R11用于用仪表M1实现1V FSD电压表。后者是调整,以使仪表的灵敏度完全正确。IC1是一个具有大约100倍直流电压增益的运放,采用非反相配置(使用反馈网络R8-R1)。
为了提高对杂散干扰拾取的稳定性和抗扰性,采用了将交流增益降至最小的C2算法。
SW1选择R2和R7之间的一个范围电阻,将IC1的非反相输入偏置到0V轨。原则上,这导致输出电压为零,仪表没有位移,尽管在实际测试中,微小的偏置电压仍然必须使用偏置零控制RV1来补偿。
当微安计电路接收到输入电流时,在指定的电阻范围内产生一个电压,这个电压被放大,使计产生正偏转。
例如,当R2切换到电路时,需要10ma才能实现满刻度偏转,因为10ma会导致R2产生10mv。IC1将把它放大100倍,在输出端产生1伏特。
量程电阻增加了10倍,以产生最有用的量程,降低输入端的必要电流,产生10mv,并在仪表M1上实现满量程偏转。
这种安排需要一个高输入阻抗,以便放大器不浪费任何大量的输入电流,这是通过使用FET输入运放具有150万欧姆的标准输入电阻来实现的。
D1和D2限制IC1的输出电压达到1.3伏左右,因此保护M1免受过载。
如何设置
要设置微安表电路,开始调整RV1的滑块靠近其旋转的引脚5侧(你可能会发现M1的一个重大偏转),然后把它拉下来足够远,使表针到零标记,但不要再远了。
皮安表电路
下一个电路可以测量比微安更低的电流,甚至是皮安。
该电路中使用了CA3160和CA3140 BiMOS运算放大器,在低至3pa的电流水平下产生全尺寸米读数。CA3140作为一个x100增益级,提供仪表和反馈电路所需的正和负输出范围。CA3160的2和4端子电压为零,因此其输入处于“保护状态”。
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