ZHCAEP6 November 2024 OPA928
2.1 库仑计
测量电流的方法之一是使用库仑计。库仑计在负反馈环路内包含一个电容器。电流取决于电容器上的电荷随时间变化的情况。
根据库仑定律，电荷 Q 由已知值电容 C 和测得的电容器电压 V 决定。请参阅方程式 1。
方程式 1.
其中：
- C 为积分电容器的电容（以法拉为单位）
- V 是积分电容器的电势（以伏特为单位）
- Q 是积分电容器上的电荷（以库仑为单位）
图 2-1 库仑计基本原理图由于噪声和其他随机可变因素，各个电荷的流动并不一致。库仑计的优势之一是，它对特定时间间隔内的随机流动取平均值。由于允许更长的积分时间，因此可以提高测量的分辨率。
流入库仑计反相端子的电流可以产生电压，该电压是电流随时间变化的积分函数。向放大器的反相端子施加电流，电路会随时间对电流进行积分。运算放大器在积分电容器上输出电压。测量特定时间内的电压变化，再乘以电容可得到电流，以安培为单位。
图 2-2 输出电压随时间的变化方程式 2.
其中：
- V 是电容器的电压（以伏特为单位）
- T 是时间（以秒为单位）
- C 是电容（以法拉为单位）
- I 是电流（以安培为单位）