Electrometer - ano ito? Maraming iba't ibang uri, mula sa mga bihirang handmade na mekanikal na tool hanggang sa mga precision na device. Ang mga modernong electrometer at iba pang mga aparato sa pagsukat ay binuo gamit ang vacuum tube o solid state na teknolohiya. Magagamit ang mga ito upang sukatin ang boltahe at singil na may napakababang leakage currents, hanggang sa 1 femtoamp. Ang electroscope ay isang mas simpleng aparato. Gumagana ito sa mga katulad na prinsipyo, ngunit nagpapakita lamang ng mga kamag-anak na halaga ng stress. Ano ang sinusukat ng electrometer at iba pang instrumento?
History ng device na ito
Ang pinakaunang potensyal na metro ay maaaring tawaging "Early square" o simpleng "Square". Bagama't ang termino sa huli ay tumutukoy sa bersyon ng Kelvin, una itong ginamit upang ilarawan ang isang mas simpleng device. Ano ang sinusukat ng electrometer at ano ang nilalaman nito?
Ito ay ginawa mula sa isang patayong puno ng kahoy kung saan nakakabit ang isang kalahating bilog na garing. Ang isang light cork ball ay nakasabit mula sa gitna sa isang bisagra. Kapag ang instrumentoinilagay sa isang sisingilin na katawan, ang tangkay ay nakikilahok at tinataboy ang bola ng cork. Ang halaga ng pagtanggi ay mababasa mula sa isang nagtapos na kalahating bilog, bagaman ang sinusukat na anggulo ay hindi direktang proporsyonal sa singil. Kasama sa mga naunang imbentor sina William Henley at Horace-Benedict de Saussure.
At sino ang "pioneer" ng mga electroscope?
At ang electroscope at electrometer - ano ito at alin ang mas mahusay? Ang pinakaunang gold-leaf electroscope ay sa ngayon ang pinakaunang. Ang ganitong aparato ay matatagpuan sa totoong mundo sa ilang mga pang-agham na kumperensya, ngunit sa pangkalahatan ay napalitan ito ng isang mas advanced na teknolohikal na bersyon sa lahat ng dako. Hindi tulad ng electrometer, mas madalas itong gumanap bilang sensor kaysa instrumento sa pagsukat.
Ang mismong instrumento ay binubuo ng dalawang manipis na piraso ng gintong foil na sinuspinde mula sa isang elektrod. Kapag ito ay sinisingil sa pamamagitan ng induction o contact, ang mga dahon ay nakakakuha ng parehong mga singil sa kuryente at nagtataboy sa isa't isa dahil sa puwersa ng Coulomb. Ang kanilang paghihiwalay ay isang direktang tagapagpahiwatig ng naipon na netong enerhiya. Ang mga piraso ng tin foil ay maaaring idikit sa salamin sa tapat ng mga dahon upang kapag ang mga dahon ay ganap na magkahiwalay, maaari silang mahulog sa lupa. Ang mga talulot ay maaaring ilagay sa isang salamin na "sobre" upang maprotektahan ang mga ito mula sa mga draft. Upang mabawasan ang pagtagas ng singil, ang sobre na ito ay insulated. Ang isa pang dahilan ng pagtagas ay ang ionizing radiation, kaya ang electrometer ay dapat na napapalibutan ng lead shield upang maiwasan ito.
Ang instrumento ay binuo noong ika-18 siglo ng ilanmga mananaliksik kabilang sina Abraham Bennett at Alessandro Volta.
Mga modelo mula sa Peltier at Bonenberger
Ang aparato ng pagsukat ng Bonenberg ay binubuo ng isang gintong sheet na nakasuspinde patayo sa pagitan ng anode at dry pile cathode. Anumang singil na ibinibigay sa dahon ng ginto ay nagiging sanhi ng paglipat nito patungo sa isang poste o sa isa pa. Ano ang sinusukat ng Bonenberg electrometer? Ang tanda ng naka-charge na particle, pati na rin ang tinatayang halaga nito.
Ang Peltier electrometer ay gumagamit ng isang anyo ng magnetic compass upang sukatin ang pagpapalihis sa pamamagitan ng pagbabalanse ng static na puwersa gamit ang isang magnetic needle.
Mga modernong device
Ang modernong electrometer ay isang napakasensitibong voltmeter na ang input impedance ay napakalaki na ang kasalukuyang dumadaloy dito ay maituturing na zero para sa karamihan ng mga pang-araw-araw na aplikasyon.
Ano ang sinusukat ng electrometer, at ano ang resistensya nito? Ang aktwal na halaga ng input resistance para sa mga modernong device ay humigit-kumulang 1014 ohms, kumpara sa 1010 ohms para sa nanovoltmeters. Dahil sa napakataas na input impedance, dapat ilapat ang mga espesyal na pagsasaalang-alang sa disenyo upang maiwasan ang kasalukuyang pagtagas.
Sa iba pang gamit, ginagamit ang mga electrometer sa mga eksperimento sa nuclear physics dahil nasusukat ng mga ito ang maliliit na singil na natitira sa matter kapag dumaan ang ionizing radiation. Ang pinakakaraniwang aplikasyon ng mga modernong aparato ay ang pagsukat ng radiation gamit ang mga ionization chamber sa mga instrumento tulad ng mga counter. Geiger.
Valve electrometer
Ang mga bersyon ng Valve ay gumagamit ng espesyal na vacuum tube na may napakataas na gain at input impedance. Ang kasalukuyang input ay maaaring dumaloy sa impedance grid, at ang boltahe na nabuo ay lubos na pinalaki sa anode (plate) circuit. Ang mga balbula na idinisenyo para gamitin sa mga electrometer ay may mga tumutulo na alon na kakaunti lang ang femtoamps (10-15 amps). Ang mga balbula na ito ay dapat hawakan ng may guwantes na mga kamay, dahil ang mga natitira sa mga s alt sa glass envelope ay maaaring lumikha ng mga daanan ng pagtagas para sa maliliit na agos na ito.
Sa isang espesyal na circuit na tinatawag na "inverted triode", ang mga tungkulin ng anode at grid ay binaligtad. Inilalagay nito ang control element sa pinakamalayo hangga't maaari mula sa space charge region na nakapalibot sa filament, na pinapaliit ang bilang ng mga electron na nakolekta ng control circuit at sa gayon ay pinaliit ang input current.
Ang pinaka-advanced na electrometer
Karamihan sa mga modernong instrumento sa pagsukat ay binubuo ng isang solid state amplifier na gumagamit ng isa o higit pang mga FET, mga koneksyon para sa pagkonekta ng mga panlabas na aparato sa pagsukat, at kadalasan ay isang koneksyon. Para sa solid state electrometer, ipinapakita ang larawan sa itaas.
Ang amplifier ay nagpapalakas ng isang maliit na agos upang gawing mas madaling sukatin ito. Ang mga panlabas na koneksyon ay karaniwang may coaxial o triaxial na disenyo at pinapayagan ang pag-install ng mga diode o ionization chamber na sukatin ang ionizing radiation. Ang mga koneksyon sa isang display o data logging equipment ay nagbibigay-daan sa user na tingnan ang data o itala ang data para sa pagsusuri sa ibang pagkakataon.
Ang mga electrometer na idinisenyo para gamitin sa mga ionization chamber ay maaaring may kasamang mataas na boltahe na power supply na ginagamit din para bias ang ionization chamber.
