Термин: Инжекция заряда в измерительных цепях

Инжекция заряда

Когда заходит речь о долговременном накоплении заряда в электрической цепи, это означает, что эта цепь высокоомна и обладает ёмкостным импедансом. К таким цепям, например, можно отнести высокоомные входы измерения напряжения или входы заряда. Термин инжекция заряда в применении к данному случаю означает по сути изменение заряда Q рассматриваемой ёмкостной системы (по какой-любой физической причине). В данной статье и рассматриваются типичные физические причины изменения заряда в подобных цепях.

Вспомним из физики, что само понятие электрического заряда – дискретно, поскольку любой электрический заряд Q кратен количеству n накопленных элементарных зарядов электрона ẽ.

Первая очевидная причина для изменения заряда Q является возникновение тока I в цепи за время ∆t. В линейных измерительных цепях ток в цепи очевидным образом изменяет заряд Q(t)=C*U(t), где C-это ёмкость измерительного входа, а  U(t) - это измеряемое напряжение. Это общий тривиальный случай, охватывающий все физические причины возникновения тока в измерительной цепи от какого-либо внешнего источника ЭДС. Случаи экспоненциального и линейного изменения заряда приводятся в статье, посвящённой термину Постоянная времени RC-цепи, и упомянутое выше долговременное накопление заряда происходит, например, в RC-цепях с большой постоянной времени.

Вторая (менее очевидная) причина для изменения заряда в цепи измерения возникает, когда в измерительной цепи участвуют электронные коммутаторы (мультиплексоры), имеющие небольшую собственную ёмкость (типично: от единиц до десятков пФ). В этом случае возникает как собственная внесённая инжекция заряда, вызванная самим процессом коммутации (зависящая от технологии коммутатора), так и перенесённая часть заряда от предыдущего состояния коммутатора. Таким образом, эта причина изменения заряда не только связана с измеряемым напряжением.

Третья (типичная) причина для изменения заряда в цепи измерения возникает вследствие воздействия переменного электрического поля. Это ситуация ёмкостной наводки или ёмкостного антенного эффекта из-за недостаточного электрического экранирования измерительной цепи. Данному эффекту подвержены входы заряда или входы измерения напряжения, и эта причина связана с качеством экранирования и с внешними электрическими полями.

Существуют и другие физические эффекты, вызывающие изменение заряда в особых диэлектрических структурах, например, пьезоэффект

 

Перейти к другим терминам       Cтатья создана:03.10.2015
О разделе "Терминология"      Последняя редакция:10.03.2019

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск

L-CARD в проектах