瞬間變化電流檢測儀的設計和應用

摘 要：設計一種基于短路電流放大器的瞬間變化電流的檢測儀，并對其電路工作原理和測量精度做了分析。該檢測儀適合于要求損耗較小和待測回路電阻較小時的瞬變電流檢測，可作為物理及電子實驗低成本的檢測儀器，用于單根導線電磁感應現(xiàn)象等實驗。 

關鍵詞：TL084;短路電流放大器;瞬變電流;檢流計

中圖分類號：TN710.2文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)08-185-03

Design and Application of Transient Current Measuring Equipment

WANG Gongtang，WANG Chunxing

(College of Physics and Electronics，Shandong Normal University，Jinan，250014，China)

Abstract：Based on short circuit current amplifier，an current meter for measuring transient current is made up.The work principle and the measuring accuracy are dissertated in a detail.It is fit for measuring transient current of the circuit with small loop internal resistance and requiring loss power consumption from instrument.As physical and electronic demo experiment instrument，it can be used for single conducting wire electromagnetic induction experiment and so on.

Keywords：TL084;short circuit current amplifier;transient current;current meter

1 引 言

指針式和光點式檢流計的外臨界電阻較大，內(nèi)阻較大，在電路中的損耗較大，而且在通電線圈中的電流發(fā)生變化時， 線圈做阻尼運動，達到穩(wěn)定位置需要一定的時間， 檢流計響應速度較慢^[1]，因而不能檢測到瞬時變化的電流和回路要求損耗較小的瞬時電流(例如LC振蕩電流)，也不適于測量回路電阻較小的瞬時電路電流。通常萬用表只可測量交流電流的有效值和直流電流大小。因此檢流計和萬用表都不能滿足測量和觀察瞬時變化電流的需要。本設計利用短路電流放大器的原理對檢測電流進行1∶1放大后，可結(jié)合附屬電路借助發(fā)光二極管定性地檢測瞬變電流的大小和變化方向。

2 原理與實現(xiàn)

2.1 短路電流放大器

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。圖1所示為一反相輸入比例運算放大器電路^[2]，輸入信號Vi經(jīng)過電阻R1接到集成運放的反相輸入端Σ，而同相輸入端Σ′經(jīng)過電阻R2接地。……