Токи утечки

Если изоляция между двумя проводниками, находящимися под разными электрическими потенциалами, несовершенна – возникает ток («утечки»). Это – помеха. Его величина зависит от многих факторов (, , влажность, старение материала и пр.). Особенно подвержены токам утечки высокоомные цепи. Эти токи вызывают мультипликативные ошибки, т.к. они эквивалентны включению дополнительной нагрузки.

Для снижения этих токов существует ряд приемов: пыленепроницаемые оболочки, защита от влаги с помощью силикагеля или специальной обработки и т.п.

Здесь Z₁ – импеданс утечки.

Рис. 12

Пример:

Сопротивление между двумя точками на печатной плате на расстоянии 1 см одна от другой составляет £ 10⁸ Ом (т.е. 100 Мом), а входное сопротивление современных СИ (цифровые мультиметры и т.п.) имеют порядок 10 Мом ¸ 1 ГОм, или 10⁷ ¸ 10⁹ Ом, т.е. соизмеримо с сопротивлением утечки.

Можно принять ряд мер, чтобы обеспечить малое значение тока утечки

(пыленепроницаемая оболочка, обработка схемы водоотталкивающим средством и др.).

Эффективным средством борьбы с токами утечки является преобразование входной цепи ИС таким образом, чтобы свести к нулю напряжение на сопротивлении утечки. Один из способов— активная защита (рис. …).

Активная защита устраняет не только резистивную утечку, но также и «емкостную утечку». Действительно, если потенциал защитного экрана изменяется вместе с потенциалом защищаемого проводника, то все импедансы утечки, оказавшиеся внутри экрана, исключаются. В схеме рис. 13 благодаря защитному экрану, окружающему незаземленный провод, происходит исключение импеданса утечки . Если потенциал защитного экрана задается повторителем напряжения с коэффициентом передачи (здесь --относительное отклонение от идеального случая К=1), то лишь -я часть исходного напряжения окажется приложенной к . В результате этого значение импеданса утечки будет казаться возросшим до величины:

.

Например, приимпеданс утечки возрастает в 100 раз!

На печатной плате для такой защиты создают вспомогательные проводящие дорожки по обе стороны того проводника, который должен быть защищен. Эти две медные полоски соединяются в одной единственной точке в месте их подключения к выходу повторителя напряжения. Необходимо, чтобы защитный экран возможно ближе подходил к измеряемому объекту и ко входу ИС.

Рис.13 Схема активной защиты для подавления токов утечки.

Дата добавления: 2014-01-07