Диференціальний електрометричний підсилювач

Диференціальний електрометричний підсилювач, що включає перші й другий заземлені вимірювальні резистори, підсилювач, що віднімає, вихід якого є виходом пристрою, повторювач напруги, виходи якого підключені до входів підсилювача, що віднімає, а входи підключені відповідно до незаземлених виводів першого й другого вимірювального резистора, причому входи повторювача напруги є входами пристрою, який відрізня 3 Поставлене завдання вирішується тим, що диференціальний електрометричний підсилювач, що включає перші й другий заземлені вимірювальні резистори, підсилювач, що віднімає, вихід якого є виходом пристрою, повторювач напруги, виходи якого підключені до входів підсилювача, що віднімає, а входи підключені відповідно до незаземлених виводів першого й другого вимірювального резистора, причому входи повторювача напруги є входами пристрою, відповідно до корисної моделі, додатково уведений датчик температури, задатчик температури, термоелектричний модуль, розташований у тепловому контакті із двома радіаторами й стабілізатор температури з біполярним виходом по напрузі, причому датчик температури й перший радіатор розміщається усередині теплоізолюючого корпуса, а другий радіатор розташований поза теплоізолюючого корпуса, вихід датчика температури підключений до першого входу стабілізатора температури з біполярним виходом по напрузі, до другого входу якого підключений вихід задатчика температури, а вихід стабілізатора температури з біполярним виходом по напрузі підключений до першого виводу термоелектричного модуля, другий вивід якого заземлений. Конструктивне рішення забезпечує сталість температури вимірювальної частини пристрою і її зменшення в порівнянні зі стандартним значенням температури приміщення (20°С), що поліпшує довгострокову стабільність пристрою, збільшує його чутливість. Пристрій містить (Фіг.1) перший (1) і другий (2) заземлені вимірювальні резистори, параметри яких задовольняють умові R1×Icм1=R2×Icм2, де Icм1 і Icм2 - струми зсуву здвоєного повторювача напруги, R1, R2 - опір першого і другого вимірювальних резисторів. Підсилювач, що віднімає, (3), вихід якого є виходом пристрою, повторювач напруги (4), виходи якого підключені до входів підсилювача, що віднімає, (3), а входи повторювача напруги (4) підключені, відповідно, до незаземлених виводів першого (1) і другого (2) вимірювального резистора. Причому входи повторювача напруги (4) є входами пристрою. Елементи (1), (2), (3), (4) поміщені в теплоізолюючий корпус (5), виконаний з матеріалу з малою теплопровідністю, наприклад з пінопласту. У корпусі (5) міститься датчик температури (6), вихід якого з'єднаний з першим входом стабілізатора температури з біполярним виходом по напрузі (7). Задатчик температури (8) розташований поза теплоізолюючого корпуса (5) і з'єднаний із другим входом стабілізатора температури з біполярним виходом по напрузі (7), вихід якого з'єднаний із входом термоелектричного модуля (9), вихід якого заземлений. Термоелектричний модуль (9), радіатор (10) і радіатор (11), находяться у тепловому контакті. Пристрій працює таким чином. Для здійснення регульованої зміни температури усередині теплоізолюючого корпуса (5) розміщається термоелект 45670 4 ричний модуль (9) і радіатор (10). Радіатор (10) виготовляють з матеріалу з високою теплопровідністю, наприклад з міді у вигляді пластини, розміри якої відповідають розмірам однієї із внутрішніх поверхонь теплоізолюючого корпуса, що забезпечує швидку зміну температури усередині теплоізолюючого корпуса. Для виміру температури усередині теплоізолюючого корпуса використовується датчик температури (6). Стабілізатор температури з біполярним виходом по напрузі (7) порівнює вихідну напругу датчика температури (6) з вихідною напругою задатчика температури (8), що задає необхідну температуру усередині теплоізолюючого корпуса Тcтаб.. Посилене стабілізатором температури з біполярним виходом по напрузі (7) різницева напруга з виходу подається на незаземлений вивід термоелектричного модуля (9), який перебуває в тепловому контакті з радіатором (11). При цьому розкид всіх параметрів ОП, що входять до здвоєного ОП, звичайно досить малий. За умови R1×Icм1=R2×Icм2 наявність струмів зсуву ОП і температурний дрейф еквівалентні виникненню синфазної перешкоди, що ефективно придушується [Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника / М. Мир. - 1982. - 512С.]. При температурі усередині теплоізолюючого корпуса більше Тcтаб. активна поверхня термоелектричного модуля (9) і радіатор (10) будуть охолоджуватися, доти температура усередині теплоізолюючого корпуса (5) не стане дорівнювати Тcтаб.. При температурі усередині теплоізолюючого корпуса менше Тcтаб. активна поверхня термоелектричного модуля (9) і радіатор (10) будуть нагріватися, доти температура усередині теплоізолюючого корпуса (5) не стане рівною Тcтаб.. Щоб уникнути появи водяного конденсату на поверхні радіатора активної поверхні термоелектричного модуля значення температури усередині теплоізолюючого корпуса, обумовлене стабілізатором температури (Тcтаб.) не повинне бути нижче 15°С. Датчик температури, задатчик температури й стабілізатор температури з біполярним виходом по напрузі можуть бути виконані за схемою (див. Technology for Innovators. / Texas Instruments Ink. - 2007. - 129с.). У таблиці представлені порівняльні характеристики деяких відомих промислових приладів і пристрою, що заявляється, реалізованого при використанні в якості повторювача напруги здвоєного ОП типу AD648 і прецизійного ОП 140УД17А як підсилювача, що віднімає. Параметри пристрою істотно краще, ніж у промислових електрометричних приладів і спеціалізованих електрометричних ОП в широкому діапазоні значень вхідного опору. Пристрій забезпечує сталість температури вимірювальної частини пристрою, її зменшення в порівнянні зі стандартним значенням температури приміщення (20°С), що в результаті поліпшує довгострокову стабільність пристрою й збільшує його чутливість. 5 45670 6 Таблиця Пристрій Підсилювач У5-11 ОУ INА 116 Диференційний електрометричний підсилювач Дрейф пристрою, приведений до входу dUсм £ 150мкВ / o С dT dUсм @ 10мкВ / o С dT dUсм £ 5мкВ / o С dT dUсм £ 3мкВ / o С dT dUсм £ 1.5мкВ / o С dT Комп’ютерна верстка М. Ломалова Підписне Примітка RBX=1015OM При Rвх£×1010Ом При Rвх=2×109Ом При Rвх=1×109Ом При Rвх=1×108Ом Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601