25.2. ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА

25.2.1. ИЗОЛИРОВАННЫЕ ОТ ЗЕМЛИ АМПЕРМЕТРЫ С МАЛЫМ ПАДЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ

В разд. 12.2 был рассмотрен преобразователь ток-напряжение, который почти идеально подходит для применения в качестве амперметра вследствие своего экстремально низкого входного напряжения. Конечно, можно измерять только ток, который непосредственно течет в общую точку (на корпус).

Изолированный от земли амперметр можно реализовать при помощи электрометрического вычитателя, показанного на рис. 25.3, подключив между его входами токоизмерительный резистор. Разумеется, из-за введения этого резистора теряется такое важное преимущество усилителя, как малое входное сопротивление. Однако если, как показано на рис. 25.6, в цепь отрицательной обратной связи входных

Таблща 25.1 (см. скан) Примеры изолированных усилителей

Рис. 25.6. Незаземленный амперметр с пренебрежимо малым падением напряжения при

усилителей включить измерительный резистор, падение напряжения на изолированном амперметре будет очень мало.

Благодаря отрицательной обратной связи через резисторы потенциал устанавливается равным Разность потенциалов между входами 1 и 2 также равна нулю. Предположим теперь, что через точку 1 втекает ток Тогда выходной потенциал благодаря отрицательной обратной связи будет равен

При отсюда следует

Величина тока, вытекающего через точку 2, определяется соотношением

Если схема по обоим входам изолирована от земли, то должно выполняться условие . В противном случае разностный ток стекает с выходов операционных усилителей на корпус. Из этого следует условие выравнивания

На вычитающий усилитель поступает разность соответствии с формулами (25.1) и (25.2) его выходное напряжение составляет

Это напряжение пропорционально протекающему току.