Недорогий програмований мікроомметр
Багато речей вимагають вимірювання дуже низьких значень опору. Існує широкий спектр комерційного обладнання, призначеного для вирішення цього завдання, але воно є непомірно дорогим і не може бути інтегровано у пристрої поза лабораторією. Відомий недорогий та компактний метод вимірювання опору полягає в тому, щоб подати відомий постійний струм на невідомий опір, виміряти отриману напругу та розрахувати опір, використовуючи закон Ома. На жаль, при дуже низьких опорах струм, необхідний для створення напруги досить відрізняється від навколишніх шумів, стає непрактично великим.
На малюнку 1 показана схема закінченого, недорогого, програмованого синхронного підсилювача, призначеного для вимірювання опорів у діапазоні мікроом. Змінна напруга генерується комутованим струмом на невідомому опорі. Імпульс струму 1 мА створюється за допомогою аналогового перемикача (ADG436) по черзі подаючи 10В (від точного джерела ADR01) та землю на послідовне з'єднання 10 кОм і невідомий опір. Отримана змінна напруга, яка невловимо мало, потім йде на інструментальний підсилювач AD8228 налаштований коефіцієнт посилення 100. Низький рівень шумів AD8228 робить його добре підходящим для першого етапу посилення. AD8228 AD8253 – програмований інструментальний підсилювач, який може бути налаштований на КУ 1, 10, 100 або 1000 залежно від вимірюваного опору. На малюнку 1 AD8253 налаштований в режим прямого посилення, що дозволяє встановити посилення вручну, відповідно до таблиці 1. Системапосилення є дуже термостабільним, у зв'язку з низьким зміною коефіцієнта посилення AD8228 та AD8253. Щоб виміряти рівень амплітуди, збалансований демодулятор (AD630) синхронно детектує посилений сигнал. Активний триполюсний фільтр нижніх частот, що використовує AD820, потім прибирає все, що виходить за лінію з діапазону частот, поки проходить корисний сигнал з функцією передачі 50 мВ/мОм при максимальному посиленні.
Система є повністю автономною, і користувачеві необхідно лише подати живлення +/-15В. Генератор 1 кГц, побудований на недорогих цифрових мікросхемах, дає CLK сигнал, який управляє збуджуючими та демодулюючими частинами системи, 5В для цих мікросхем одержують із двополярного 15В шляхом використання паралельного регулятора ADR5045.
Як видно на малюнку 2, вихідна напруга є лінійною у всьому діапазоні.
Лінійність системи продемонстрована на Рисунку 4.
