講解微電流放大器的原理

微電流放大器 型號：J15032

1、概述：   
J15032型微電流放大器是中學(xué)物理教學(xué)、電學(xué)教學(xué)演示實驗時使用的教學(xué)儀器，它具高的靈敏度，能將微小的直流電流放大用電表指示演示出來。該儀器可以完成直導(dǎo)線切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電流、緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體、氣體導(dǎo)電、地磁發(fā)電、溫差電位現(xiàn)象等等實驗。尤其是原來需要用380V以上電才能完成的實驗，使用了微電流放大器后，采用36V以下的安全電源便可以完成實驗。   
J15032型微電流放大器采用了高速率運(yùn)算集成塊作微放電路，分別設(shè)有毫伏級放大，電流型放大和電壓型放大多路輸入，而且采用了直流干電池作工作電源，零漂少，功耗低，抗力強(qiáng)、工作性能穩(wěn)定是該儀器的主要特點，儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用方便、可靠，全機(jī)采用印刷線路板及組扎線工藝，接觸良好，維修保養(yǎng)方便。 

J15032型微電流放大器多路輸入檔。一路為毫伏級，低阻抗輸入，放大倍數(shù)約一千倍。兩路用于傳感器，分別為電流型 放大輸出和電壓型放大輸出  
    
2、J15032型微電流放大器主要技術(shù)性能：   
2-1、毫伏級放大器：   
2-1-1、放大倍數(shù)：1000。   
2-1-2、微放電流：10- 6~ 10- 3A。   
2-1-3、輸入阻抗：低阻抗。   
2-1-4、指示電表：85C1 100μA（中心零位指針）。   
2-1-5、外接電表：中心零位靈敏度>100μA的指針表均可。   
2-2、電壓型放大器：   
2-2-1、放大倍數(shù)：100。   
2-2-2、輸入阻抗：高阻抗。   
2-3、電流型放大器：   
    2-3-1、輸出電流：>300mA。   
2-3-2、輸入阻抗：高阻抗。   
2-4、工作環(huán)境：溫   度：0℃-40℃。相對濕度：＜80%。   
2-5、工作電源：DC 6V（4節(jié)5號電池）。   
2-6、工作時間：連續(xù)。  
3、J15032型微電流放大器面板控制器說明：  
3-1、電源開：儀器的電源開關(guān)，當(dāng)該開關(guān)板向“電源開”端時為接通全機(jī)電源，電源指示燈發(fā)紅光。  
3-2、毫伏級輸入：儀器的毫伏級放大器的接入接口。  
3-3、輸入：分別對應(yīng)電壓型放大器和電流型放大器的輸入接口。  
3-4、輸出：該控制器在儀器后板，分別對應(yīng)毫伏級放大器，電壓型放大器和電流型放大器的輸出接口。  
3-5、調(diào)零：毫伏級放大器顯示電表零位調(diào)節(jié)器。  
3-6、電表：儀器的毫伏級放大器外接顯示電表接口，“+”端接外接電表的正，“-”端接外接電表的負(fù)。外接電表采用直流電流表，靈敏度為100微安，且電表的零點可定位在表面的中心位置。可顯示 -100μA ~ 0 ~ +100μA范圍為好。  
3-7、電池蓋：在儀器后面板上的電池蓋處，儀器的工作電源電池架外封蓋，旋開兩端緊固螺絲，安裝4節(jié)5號電池，重新蓋好并緊固螺絲，儀器便可工作。  
4、J15032型微電流放大器使用說明：  
4-1、用螺絲刀旋開緊固電池蓋的螺絲，按點端為正，彈簧端為負(fù)，安裝4節(jié)5號電池，然后蓋好電池蓋并緊固好螺絲。  
4-2、使用毫伏級放大器時，如需加大演示效果，可選用J15002型或J15003型數(shù)字演示電表等，靈敏度100μA的大面板電表，用導(dǎo)線將電表的兩輸入端子對應(yīng)儀器的“電表”的“+”和“-”端連接。  
調(diào)較好電表的機(jī)械零位(數(shù)字表不用調(diào))。  
4-3、將“電源開”開關(guān)板置“電源開”端，這時，電源指示燈發(fā)光，能觀察到電表的指針在一定范圍內(nèi)擺動，說明放大器已進(jìn)入了工作狀態(tài)，預(yù)熱約1-2分鐘，放大器便進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。用一短導(dǎo)線將“毫伏級輸入”端兩接線柱短路連接，然后調(diào)節(jié)放大器的“調(diào)零”電位器旋鈕，使電表指針指示為零即可進(jìn)行具體的實驗了。  
4-4、實驗舉例：  
4-4-1、電磁感應(yīng)實驗： 
用一段單跟導(dǎo)線接在放大器的“毫伏級輸入”兩接線柱上，取一U型磁鐵或使用J24038型電磁感應(yīng)演示器的均勻電磁場，使導(dǎo)線垂直方向切割磁力線，可以觀察到，在導(dǎo)線垂直切割電力線時電表的指針迅速擺動，說明有感生電，實驗驗證了電磁感應(yīng)原理。 
4-4-2、驗證地球磁場： 
A、取儀器附件中的“多匝線圈”，將線圈的兩端接到微電流放大器“毫伏級輸入”傳輸線的兩鱷魚夾上。 
B、將線圈置于與地面垂直的方位，手執(zhí)線圈兩端引線的交匯點，然后轉(zhuǎn)動線圈，可以觀察到電表指針偏轉(zhuǎn)，說明此時有感生電動勢產(chǎn)生。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，說明線圈在切割磁力線。改變線圈的轉(zhuǎn)動方向，電表偏轉(zhuǎn)方向也隨之改變。實驗證明：地球磁場的存在并磁有方向。老師們也可使用該放大器完成溫差電現(xiàn)象，生物電現(xiàn)象等實驗。 
4-4-3、傳感器應(yīng)用實驗--光控路燈： 
A、按圖一選電壓型放大器將光敏電阻RG、可變電阻器R1、R2及發(fā)光二管用實線電路板裝接好，+6V直流電源可選用學(xué)生電源或4節(jié)干電池串接。 
B、接上外接的+6V電源并開啟放大器的“電源開”，慢慢調(diào)整R1，使LED發(fā)光。再用物件遮擋照射到光敏電阻面表，此時可觀察到LED息滅，完成光控路燈實驗。 
4-4-4、傳感器應(yīng)用實驗—溫控報警器： 
A、按圖二選電流型放大器將熱敏電阻RT、可變電阻器R1、蜂鳴器用實線電路板裝接好，+6V直流電源可選用學(xué)生電源或4節(jié)干電池串接。