Elektrometr - bu nima? Noyob qo'lda yasalgan mexanik asboblardan tortib nozik asboblargacha bo'lgan juda ko'p turli xil turlari mavjud. Zamonaviy elektrometrlar va boshqa o'lchash asboblari vakuum trubkasi yoki qattiq holat texnologiyasidan foydalangan holda yig'iladi. Ular kuchlanishni o'lchash va 1 femtoampgacha juda past oqish oqimlari bilan zaryadlash uchun ishlatilishi mumkin. Elektroskop oddiyroq qurilma. U shunga o'xshash printsiplar asosida ishlaydi, lekin faqat nisbiy stress qiymatlarini ko'rsatadi. Elektrometr va boshqa asboblar nimani o'lchaydi?
Ushbu qurilma tarixi
Birinchi potentsial hisoblagichni "Erta kvadrat" yoki oddiygina "Kvadrat" deb atash mumkin. Bu atama oxir-oqibat Kelvin versiyasiga tegishli bo'lsa-da, u birinchi navbatda oddiyroq qurilmani tasvirlash uchun ishlatilgan. Elektrometr nimani o'lchaydi va u nimadan iborat?
U tik turgan daraxt tanasidan yasalgan boʻlib, unga fil suyagidan yarim doira biriktirilgan. Yengil mantar to'pi markazdan ilgakka osilgan. Asbob qachonzaryadlangan jismga qo'yilgan, poya ishtirok etadi va tiqin to'pini qaytaradi. O'lchangan burchak zaryadga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lmasa-da, itarilish miqdori gradusli yarim doira ichida o'qilishi mumkin. Ilk ixtirochilar orasida Uilyam Xenli va Horatsi-Benedikt de Sossyur bor edi.
Va elektroskoplarning "kashshofi" kim edi?
Va elektroskop va elektrometr - bu nima va qaysi biri yaxshiroq edi? Birinchi oltin bargli elektroskop hozirgacha birinchi bo'lgan. Bunday qurilmani haqiqiy dunyoda ba'zi ilmiy konferentsiyalarda topish mumkin, lekin umuman olganda, u hamma joyda texnologik jihatdan rivojlangan versiya bilan almashtirildi. Elektrometrdan farqli o'laroq, u o'lchash asbobidan ko'ra ko'proq sensor rolini o'ynagan.
Asbobning oʻzi elektrodga osilgan ikkita yupqa oltin plyonkadan iborat. U induksiya yoki kontakt orqali zaryadlanganda, barglar bir xil elektr zaryadlarini oladi va Kulon kuchi tufayli bir-birini itaradi. Ularning ajralishi to'plangan sof energiyaning bevosita ko'rsatkichidir. Qalay folga bo'laklari barglarning qarshisidagi oynaga yopishtirilishi mumkin, shunda barglar butunlay bir-biridan ajralganda, ular erga tushishi mumkin. Gulbarglarni qoralamalardan himoya qilish uchun shisha "konvert" bilan o'ralgan bo'lishi mumkin. Zaryad oqishini minimallashtirish uchun bu konvert izolyatsiya qilingan. Oqishning yana bir sababi ionlashtiruvchi nurlanishdir, shuning uchun elektrometr uni oldini olish uchun qo'rg'oshin qalqoni bilan o'ralgan bo'lishi kerak.
Asbob 18-asrda bir necha kishi tomonidan ishlab chiqilgantadqiqotchilar, jumladan Abraham Bennett va Alessandro Volta.
Peltier va Bonenberger modellari
Bonenberg o'lchash moslamasi anod va quruq qoziq katod o'rtasida vertikal ravishda osilgan bitta oltin varaqdan iborat. Oltin bargga berilgan har qanday zaryad uni bir qutbga yoki boshqasiga qarab harakatlanishiga olib keladi. Bonenberg elektrometri nimani o'lchaydi? Zaryadlangan zarrachaning belgisi, shuningdek uning taxminiy qiymati.
Peltier elektrometri magnit igna bilan statik kuchni muvozanatlash orqali burilishni o'lchash uchun magnit kompas shaklidan foydalanadi.
Zamonaviy qurilmalar
Zamonaviy elektrometr juda sezgir voltmetr boʻlib, uning kirish empedansi shunchalik kattaki, unga oqib oʻtadigan oqim koʻp kundalik ilovalar uchun nolga teng deb hisoblanishi mumkin.
Elektrometr nimani o'lchaydi va uning qarshiligi qanday? Zamonaviy qurilmalar uchun kirish qarshiligining haqiqiy qiymati nanovoltmetrlar uchun 1010 ohmga nisbatan taxminan 1014 ohmni tashkil qiladi. Kirish empedansi o'ta yuqori bo'lgani uchun oqim oqib chiqmasligi uchun maxsus dizayn qoidalariga rioya qilish kerak.
Boshqa qoʻllashlar qatorida elektrometrlar yadro fizikasi tajribalarida qoʻllaniladi, chunki ular ionlashtiruvchi nurlanish oʻtganda moddada qolgan mayda zaryadlarni oʻlchashga qodir. Zamonaviy qurilmalarning eng keng tarqalgan qo'llanilishi hisoblagichlar kabi asboblarda ionlash kameralari yordamida nurlanishni o'lchashdir. Geiger.
Vap elektrometri
Valve versiyalari juda yuqori daromad va kirish empedansiga ega maxsus vakuum trubkasidan foydalanadi. Kirish oqimi impedans tarmog'iga oqishi mumkin va shu tarzda hosil bo'lgan kuchlanish anod (plastinka) pallasida sezilarli darajada kuchayadi. Elektrometrlar bilan ishlash uchun mo'ljallangan valflar faqat bir nechta femtoamps (10-15 amper) oqish oqimlariga ega. Bu klapanlarni qo‘lqopli qo‘llar bilan ishlatish kerak, chunki shisha konvertda qolgan tuzlar bu mayda oqimlar uchun sizib chiqish yo‘llarini yaratishi mumkin.
"Inverted triod" deb nomlangan maxsus sxemada anod va panjara rollari teskari bo'ladi. Bu nazorat elementini filamentni o'rab turgan bo'sh joy zaryadi hududidan iloji boricha uzoqroqqa joylashtiradi, bu boshqaruv pallasida to'plangan elektronlar sonini kamaytiradi va shu tariqa kirish oqimini minimallashtiradi.
Eng ilg'or elektrometrlar
Ko'pgina zamonaviy o'lchov asboblari bir yoki bir nechta FET-dan foydalanadigan qattiq holat kuchaytirgich, tashqi o'lchash moslamalarini ulash uchun ulanishlar va odatda ulanishdan iborat. Qattiq holatdagi elektrometr uchun rasm yuqorida ko'rsatilgan.
Kuchaytirgich uni oʻlchashni osonlashtirish uchun kichik oqimni kuchaytiradi. Tashqi ulanishlar odatda koaksiyal yoki uch eksenli dizaynga ega va ionlashtiruvchi nurlanishni o'lchash uchun diodlar yoki ionlash kameralarini o'rnatishga imkon beradi. Displey yoki ma'lumotlarni qayd qilish uskunasiga ulanish foydalanuvchiga ma'lumotlarni ko'rish yoki keyinchalik tahlil qilish uchun ma'lumotlarni yozib olish imkonini beradi.
Ionlash kameralari bilan ishlash uchun moʻljallangan elektrometrlar yuqori kuchlanishli quvvat manbaini oʻz ichiga olishi mumkin, u ham ionlash kamerasini oʻzgartirish uchun ishlatiladi.
