Содержание к диссертации
Введение
1 Автоматизация работы пузырьковой водородно-дейтериевой камеры 11
1.1 Теплообменный контур для стабилизации температурного режима камеры 16
1.2 Разработка электронных адаптеров основных устройств камеры 18
1.3 Общая схема автоматизации камеры с использованием стандартного интерфейса 24
2 Разработка электронных средств регулирования для экспериментов dtu. и ddu 34
2.1 Общее устройство установки 39
2.2 Криогенная ионизационная камера (КИК) 40
2.3 Система измерения и стабилизации температуры 45
2.3.1 Микропроцессорная система измерения и стабилизации температуры 45
2.3.2 PC модульная система измерения и стабилизации температуры 49
2.4 Метрологическое обеспечение температурных измерений 55
2.5 Регистрация событий катализа 61
2.6 Результаты 62
3 Разработка измерительных средств на основе проволочного детектора 64
3.1 Разработка и создание монитора теплового потока 64
3.1.1 Разработка измерительной схемы монитора 65
3.1.2 Создание математической модели монитора 66
3.1.3 Заключение 74
3.2 Разработка и создание монитора атомарного пучка водорода/дейтерия 75
3.2.1 Методика измерений 75
3.2.2 Регистрация потока атомарного водорода 78
3.2.3 Математическая модель восстановления профиля потока атомарного водорода 81
3.3 Создание модели и прибора- непрерывного проволочного уровнемера 83
4 Автоматизация системы сверхвысокой очистки водорода 90
4.1 Схема установки и описание ее работы 91
4.1.1 Адсорбционный компрессор 92
4.1.2 Блок очистки и фильтры 96
4.1.3 Дистанционно управляемые клапаны 96
4.2 Автоматическая система управления 97
4.2.1 Микропроцессорный блок управления 97
4.2.2 Программное обеспечение для PC 100
4.2.3 Управление нагревателями 101
4.2.4 Стабилизация давления в ТРС 102
4.2.5 Обработка аварийных ситуаций 104
4.3 Результаты работы установки 106
4.3.1 Эффективность очистки 106
4.4 Заключение 110
5 Разработка измерительных средств и системы управления для проекта CELGAS 111
5.1 Измерение уровня жидкого гелия 115
5.2 Источник питания SCPS 121
5.2.1 Силовая часть SCPS 122
5.2.2 Система управления SCPS 124
5.2.3 Программное обеспечение 126
5.2.4 Настройка прибора 126
5.3 Прецизионный магнитометр 128
5.4 Измерения магнитного поля 131
Заключение 135
Благодарности 141
Литература 142
- Теплообменный контур для стабилизации температурного режима камеры
- Криогенная ионизационная камера (КИК)
- Разработка и создание монитора теплового потока
- Схема установки и описание ее работы
- Измерение уровня жидкого гелия
Введение к работе
Работа посвящена созданию и применению электронных средств автоматизации криогенных установок в ядерно-физических экспериментах на пучках заряженных частиц в ПИЯФ РАН; PSI (Paul Scherrer Institute), Швейцария; COSY1, Германия; в 1979-2006 годах.
Актуальность темы. Значительное число экспериментов на пучках заряженных частиц проводятся с использованием криогенных установок. Криогенные температуры позволяют получать специфическое квантовое состояние вещества (ядерная поляризация) и увеличивать плотность ядерных мишеней, что приводит к быстрому набору статистики. Работа водородных и дейтериевых пузырьковых камер была вообще немыслима без использования криогенных температур.
Криогенные установки позволяют создавать сильные магнитные поля за счёт использования эффекта сверхпроводимости.
Криогенные установки необходимы для создания многих типов мишеней для экспериментов на пучках заряженных частиц.
Криогенные установки часто применяются при создании рециркуляционных газовых систем и систем высокой и сверхвысокой очистки газов.
Криогенные установки широко используются при разделении изотопов.
Часто криогенные установки представляют собой сложные и дорогостоящие системы, для нормальной работы которых необходимо измерение и регулирование большого числа параметров, таких как: температура, давление и расход газов, уровень жидкости. Для автоматизации работы таких систем необходимо создание электронных устройств преобразования, обработки и регулирования перечисленных параметров.
Круглосуточная работа на ускорителях и высокая стоимость ускорительного времени определяют требования к системам управления криогенными установками: системы управления должны работать в полностью автоматическом режиме и все основные параметры установки должны записываться параллельно с общим потоком физических данных. Автоматизация необходима и для исключения пресловутого «человеческого фактора».
Зачастую в установках используются приборы самых разных типов, поэтому актуальной является также задача унификации электрических сиг-
1 COoler SYnchrotron, Forschungszentrum Mich, Germany.
налов с различных приборов при построении из них общей контрольно-измерительной системы установки.
Целью работы является разработка новых методов измерений в физических экспериментах с использованием криогенных установок:
Повышение точности измерения координат треков заряженных частиц и эффективности работы пузырьковой водородно-дейтериевой камеры.
Разработка и создание экспериментальных криогенных систем, необходимых для исследования основных параметров мюонного катализа на базе ионизационной камеры высокого давления.
Разработка метода и создание установки по получению сверхчистого водорода для проведения экспериментов по изучению захвата мюона протоном.
Разработка метода и создание установки для исследования ядерной поляризации в молекулах водорода и дейтерия.
Разработка метода и создание приборов для неразрушающего контроля профиля: температур и скоростей в потоке газа или жидкости, атомарных пучков водорода и дейтерия, границы раздела жидкость-газ.
Для решения перечисленных задач были разработаны и созданы автоматизированные системы управления пузырьковой камерой, криогенной ионизационной камерой, криоциркуляционнои установкой получения сверхчистого водорода.
Научная новизна
Создана новая комплексная система управления пузырьковой камерой, позволившая существенно улучшить качество и точность экспериментальных результатов, в результате чего получена рекордная для пузырьковых камер статистика (8356 событий в эксперименте по исследованию рр-рассеяния и 6032 событий в эксперименте по пр-рассеянию) при различных энергиях.
Разработанные системы газо- и криообеспечения позволили измерить рекордные по точности температурные зависимости скорости d|_id-синтеза и скорости переворота спина в цсі-атоме X3/2^i/2
Предложен метод получения сверхчистого водорода с рекордно малым количеством примесей (менее 10"8, на основе которого создана крио-циркуляционная установка для эксперимента по исследованию захвата мюона протоном (цСар).
Разработан метод и создан ряд приборов на основе проволочного детектора, позволяющий проводить измерения:
а. топографии температурных полей и полей скоростей газов и непроводящих жидкостей;
б. профиля плотности атомарных пучков по теплоте рекомбинации
атомов;
в. уровня непроводящих, в том числе криогенных жидкостей в режи
ме непрерывного уровнемера.
5. Впервые разработана и создана вне ускорительных систем автоматизированная установка по исследованию ядерной поляризации молекул, образованных из поляризованных атомов и факторов деполяризации атомарных пучков в накопительных ячейках.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Практическая ценность заключается в том, что, во-первых, созданная автоматизированная система управления пузырьковой камерой позволила на 38% увеличить эффективность использования ускорительного времени. Во-вторых, разработанные и созданные для эксперимента ц-катализа автоматизированные установки крио- и газообеспечения позволили получить физические результаты с рекордным разрешением по температуре. В третьих, создан и использован в физических экспериментах класс новых приборов для исследования профиля температур и скоростей газовых и атомарных потоков. Создан новый непрерывный уровнемер для непроводящих жидкостей. В четвёртых, разработанная и созданная автоматизированная рециркуляционная система получения сверхчистого водорода сделала возможным проведение эксперимента по захвату мюона протоном. Используемый в установке принцип получения сверхчистого водорода может быть использован в любых физических установках, где необходим сверхчистый водород. В пятых, созданная автоматизированная установка CELGAS по исследованию поляризации молекул и факторов деполяризации атомов позволяет определить пути повышения плотности поляризованных мишеней и, следовательно, статистики без использования дорогостоящих экспериментов на ускорителях.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на следующих конференциях:
Proceedings of simposium on nucleon-nucleon and hadron-nuclear interaction in intermedia energy region. Leningrad, 1986.
Всесоюзная конференции "Криогеника 87", июнь 1987, г. Москва.
Международная конференция "Криогеника-90", Кошице, Чехословакия, 1990.
Cryogenics conference proceedings, Prague, 2004.
NHA Annual Hydrogen Conference 2005, Washington, DC, USA.
German Physical Society Meeting 2005, Berlin.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, 72 рисунков и списка литературы. Общий объем диссертации 146 страниц.
Теплообменный контур для стабилизации температурного режима камеры
Жидкий водород под давлением подаётся из резервуара (2) через пневматический криогенный клапан К8 в теплообменный контур (5). С помощью вентиля В61 регулируется поток газообразного водорода (выпар) и, следовательно, поток жидкого водорода через теплообменник (5). При стационарном теплоподводе к рабочему телу камеры, регулируется, как следствие, и температура рабочего тела. При работе на водороде, эта температура равна 28 К. Температура измерялась с помощью конденсационного термометра (12) подключённого к манометру М24 и дифференциальному манометру (на схеме не показан), который, в свою очередь, подключен к электронному показывающему прибору типа ЭИВ2. Объём конденсационного термометра заполнялся тем же газом, на котором в данный момент работала камера (водород, дейтерий, неон). Ручная регулировка температуры рабочего тела осуществлялась оператором с помощью вентиля В61 и не всегда обеспечивала долговременную стабильность температуры на заданном уровне 28±0.05 К. Такая стабильность температуры необходима для получения пузырьков нужного размера, и, как следствие, хорошего качества фильмового материала. Была предложена и реализована электронная схема стабилизации температуры рабочего тела камеры. Она изображена на Рис. 2.
В качестве прибора, индицирующего величину рабочей температуры камеры использовался электронный показывающий прибор ЭИВ2 с реостатным задатчиком. Реостатный за-датчик в потенциометрическом включении был запитай от источника напряжения, т.о. выходное напряжение с потенциометра было пропорционально температуре. Этот сигнал подавался на один из входов схемы сравнения, на второй вход подавался опорный сигнал от цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) КАМАК, или с ручного потенциометра. Сигнал с выхода схемы сравнения подавался через схему пропорционально - интегрально -дифференциального (ПИД) регулятора на вход сервопривода от самопишущего потенциометра КСП-4. Двигатель сервопривода через редуктор осуществлял вращение штока вентиля подключённого параллельно вентилю В61. Данная схема позволила поддерживать температуру рабочего тела камеры с точностью не хуже ±0.03 К в течение всего времени экспериментов [3], [4]. Кроме того, данный стабилизатор позволяет решить проблему и так называемого человеческого фактора нестабильности. Сигнал с реостатного задатчика ЭИВ2 подавался также через коммутатор (модуль КАМАК) в ЭВМ.
Как уже говорилось ранее, способность камеры фиксировать следы прохождения заряженных частиц в виде квазинепрерывной цепочки пузырьков, реализуется созданием кратковременного метастабильного состояния перегретой жидкости. На Рис. З в PV координатах изображен ряд изотерм, соответствующих разным температурам. На изотерме с перегибом в точке К, точка перегиба называется критической. Критическими называются и значения P,V,T, соответствующие этой точке. У разных газов критические точки различаются. Критическая температура водорода равна 33 К. Критическая точка является точкой раздела фаз. При движении от точки влево (уменьшении объёма и увеличении давления) среда находится в жидком состоянии, вправо - газообразном. Если выбрать температуру рабочей среды между температурой кипения и критической температурой, т.е. сделать жидкость перегретой, то увеличение объёма и понижение давления переведёт жидкость в метастабильное состояние.
Криогенная ионизационная камера (КИК)
При разработке криогенного варианта ионизационной камеры мы опирались на успешно опробованную в ПКЯФ методику создания и использования подобных камер при комнатной температуре. Однако, соединение в новой установке высокого давления водорода (до 110 бар), высокого напряжения (более 30 кВ) и обеспечение высокого вакуума ( 106 мбар) в охранном объёме, где должна размещаться камера, потребовало решения серьезных методических проблем, вызванных необходимостью работы в интервале температур 30 - 400 К. Наиболее серьезной оказалась задача конструирования самой камеры, имеющей съёмную крышку с вмонтированном в нее высоковольтным керамическим вводом, специальным вводом для подачи напряжения на сетку и многоштырьковым разъёмом для съёма сигналов с анодов и съёма показаний термометра. На крышке камеры также размещен введенный в газовый объём конденсационный термометр. При внутреннем диаметре камеры 126 мм (что было вызвано увеличением чувствительной области камеры) необходимо было отработать конструкцию крышки и уплотнения ее с телом камеры, обеспечивающих при давлениях Р«110 бар вакуум в охранном объёме не хуже 10 мбар при всех рабочих температурах. Специально разрабатывалась конструкция узла "сетка-аноды" размером 60x70 мм с зазором между ними 1 мм, который не должен меняться во всём диапазоне температур.
На Рис. 20 изображена криогенная ионизационная камера со всеми подходящими к ней магистралями, помещенная в охранный объём. Там же указан перечень основных узлов установки. Корпус камеры изготовлен из нержавеющей стали с толщиной стенки 3 мм. Входное окно охранного объёма толщиной 0.1 мм сделано также из нержавеющей стали. При работе на пучке мюонов синхроциклотрона ЛИЯФ с ДР/Р«10% указанная толщина мате риала обеспечивала эффективные остановки мюонов в газе камеры при импульсах Рм=58 63 МэВ/с.
Обозначения элементов камеры на Рис. 20: 1 - высоковольтный ввод на крышке охранного объёма; 2 - вводы для термометрии; 3 - стенка охранного объёма; 4, 14 -шпильки крепления камеры к крышке охранного объёма; 5 - высоковольтный катодный ввод; 6, 23 - теплообменники на крышке и в нижней части камеры; 7 - крышка камеры; упоры для центровки камеры; 9 - дно камеры; 10 - трубки теплообменника на дне камеры; 11, 16 - нижний и верхний тепловые экраны; 12 - патрубок ввода хладоагента; 13 - соединение трубок с уплотнением "шар-конус"; 15 - трубки теплообменника на крышке камеры; 17 - входное окно для пучка; 18 - конденсационный термометр; 19 - стенка камеры; 20 - медная рубашка для выравнивания температуры; 21 - аноды; 22 - платиновый термометр; 24 - разъём для снятия сигналов с анодов; 25 - электрический датчик давления; 26 - мембранный разделитель.
На Рис. 21 изображена кривая остановок мюонов, полученная с помощью ионизационной камеры методом счета событий ц-синтеза в зависимости от импульса входного пучка.
Разработка и создание монитора теплового потока
В теплообменниках (охладителях, нагревателях) криогенных и газовых систем часто необходимо знать температурный профиль сечения газового или жидкостного потока и поле скоростей потока в том же сечении. В частности, большое значение такие измерения приобрели в последнее время в связи с развитием электронных устройств с высокой плотностью элементов с тепловыделением, где контроль температурного режима приобретает первостепенную роль, и он, по сути, определяет предельную плотность размещения элементов и, следовательно, габариты и предельные параметры устройств.
Известны устройства для измерения профиля температуры в жидких и газообразных средах, содержащие несколько точечных датчиков, перемещая которые можно получить профили температурного поля по ряду координат и, следовательно, снять топографию температурного поля [40], [41], [42]. Однако, следует отметить, что такая методика измерения топографии температурного поля возможна:
1. при неизменном, установившемся температурном режиме;
2 в случаях, когда изменение температуры достаточно медленно по сравнению с интервалом времени, требующимся для перемещения точечных датчиков температуры по всей линии измеряемого профиля температурного поля среды.
Для сокращения времени измерения температурного профиля применяют проводные преобразователи с локальными термодатчиками. Такие датчики позволяют быстро измерять среднюю температуру в нескольких интервалах вдоль профиля жгута, содержащего локальные термопреобразователи [43], [44], [45]. Однако, эти устройства содержат довольно сложную аппаратуру для восстановления профиля температуры, а для снятия топографии температурного поля требуют размещения множества жгутов с локальными термопреобразователями. Кроме того, размещение множества таких термопреобразователей искажает как температурное иоле, так и поле скоростей газового или жидкостного потока и существенно уменьшает проходное сечение.
Наиболее удачным является метод измерения температуры в [46], но в работе измеряются лишь средние по каждой координате значения температуры без восстановления полного температурного профиля.
Ниже описывается прибор [56], созданный нами специально для решения перечисленных задач. Прибор для измерения топографии температурного поля и поля скоростей в сечении газового потока представляет собой рамку из стеклотекстолита, на которой расположены распределенные термопреобразователи - вольфрамовые проволоки диаметром 0.02 мм. На рамке прямоугольной формы располагаются 26 проволок параллельных одной стороне рамки и 13 проволок параллельных другой стороне. Размеры рамки соответствуют габаритам исследуемого газового потока - поток воздуха в крейте электроники FASTBUS. Максимальное число станций в крейте - 26, этим определялось количество проволок по одной координате. Размеры рамки в данном конкретном случае составляют 430x410 и не уменьшают проходного сечения. На стеклотекстолитовой рамке, используемой также в качестве печатной платы, монтируются:
1. измерительный усилитель, подключаемый к потенциальным концам проволок с помощью коммутатора;
2. два управляемых от ЭВМ источника тока;
3. 40-канальные коммутаторы для подачи тока на нужную проволоку и подключения измерительного усилителя и цифрового вольтметра для измерения падения напряжения на данной проволоке.
Падение напряжения на проволоках монитора в случае малого тока (тока, не изменяющего температуру нити) пропорционально температуре обдувающего газа, а в случае большого тока (тока, разогревающего нить) является функцией скорости потока обдувающего газа. На этом принципе построено измерение профиля температур и профиля скоростей потока газа. Полный профиль восстанавливается с помощью математической обработки на персональном компьютере. В режиме термоанемометра в поток газа вносится дополнительная мощность Q = R -12 ЗООм (80-10 А)2 0.2 Вт, что, естественно, не изменяет температуру потока. В режиме измерения поля температур в поток вносится не более 0.002 Вт дополнительной мощности.
Схема установки и описание ее работы
Основными частями установки являются компрессор, блок очистки и система управления. Назначение компрессора - обеспечивать непрерывную циркуляцию водорода через блок очистки со скоростью, достаточной для поддержания заданной чистоты газа в ТРС. По принципу действия компрессор является криосорбционным насосом. Выбор такой конструкции обусловлен следующими достоинствами криосорбционных насосов:
высокая надежность, обусловленная простотой заложенного в основу принципа и отсутствием движущихся частей;
высокая чистота, отсутствие источников дополнительных загрязнений (воды, масла и т.п.) внутри насоса;
достаточно большой диапазон регулирования величины расхода водорода.
Работа криосорбционного насоса основана на способности специального вещества (адсорбента) поглощать (адсорбировать) значительное количество газа (в данном случае водорода) при низких температурах, и отдавать (десорбировать) его при последующем отогреве [61]. В данном случае в качестве адсорбента, используется активированный уголь. Охлаждение его производится жидким азотом (температура кипения при нормальном давлении около 78 К), отогрев.-электрическими нагревателями.
Работа блока очистки основана на преобладающем (по сравнению с основным компонентом, водородом) поглощении примесей (азота, кислорода, воды) в адсорбционном фильтре [62]. В качестве наполнителя адсорбционного фильтра применен синтетический цеолит. Для усиления степени поглощения примесей так же, как и в случае компрессора, используется охлаждение адсорбента жидким азотом. Использование универсального по отношению к компонентам примесей адсорбционного метода гарантирует высокую степень очистки по самому широкому кругу веществ.
Система управления состоит из микропроцессорного блока управления, набора датчиков и устройств (дистанционно управляемых клапанов, контроллеров расхода и нагревателей) и управляющего компьютера (PC).
Микропроцессорный блок управления служит для организации работы системы в автоматическом режиме. Он осуществляет чтение сигналов датчиков температуры, давления, запаса жидкого азота и производит все процедуры управления нижнего уровня. Работа блока управления контролируется оператором с помощью PC посредством специально разработанного программного обеспечения.
Упрощенная блок-схема газовых линий и управляющих элементов установки приведена на Рис. 45. В качестве адсорбента для компрессора используется высокоэффективный активированный уголь RB фирмы Norit [63]. Он помещен в цилиндрические адсорберы (колонки). Компрессор имеет три таких элемента, обозначенных на схеме как С1-3. Каждая колонка снабжена трубчатым спиральным теплообменником и электрическим нагревателем (Н1-3). Температура колонок измеряется с помощью датчиков ТТ1-3, которые представляют собой платиновые термометры сопротивления типа РТ—100, закрепленные на стенке теплообменника.
Цикл работы колонки состоит из стадии охлаждения и стадии нагрева. На стадии охлаждения жидкий азот из бака LNT1 под действием избыточного давления поступает в теплообменник, где, выкипая, охлаждает находящийся в колонке адсорбент. Избыточное давление внутри бака создается за счет естественного испарения азота. Величина этого давления в процессе работы не превышает 0,3 атм, что обеспечивается обратным клапаном CV7, через который излишний газ сбрасывается в атмосферу.
Внутри теплообменников испаряется значительное (в нормальном режиме работы — полное) количество азота. Затем, отходящий из теплообменников азот окончательно газифицируется и подогревается до комнатной температуры в нагревателе Н4 (термолизаторе). Это необходимо для обеспечения нормальных условий для работы контроллеров расхода азота MFC1-3 (тип контроллера — GFC37, производитель — Aalborg [64]). Назначением этих контроллеров (они расположены на азотных магистралях после термолизатора Н4) является регулирование подачи азота на охлаждение колонок. Конструкция системы такова, что каждой колонке соответствует собственный контроллер, что позволяет управлять охлаждением колонок независимо.
Измерение уровня жидкого гелия
Жидкий гелий в экспериментальной установке CELGAS (Рис. 58) используется для охлаждения сверхпроводящих магнитов. Установка содержит две емкости с жидким гелием, в которых помещены магниты. Емкости связаны друг с другом в холодной области в нижней части. Верхние, выпарные, отводы емкостей соединяются в теплой области. Жидкий гелий зали вается сверху из сосуда Дыоара.
Для измерения уровня жидкого гелия в магнитных резервуарах и сосуде Дыоара используется два типа уровнемеров. Непрерывные уровнемеры, сделанные из сверхпроводящего провода, установлены в емкостях для магнитов на специальной поддержке. Она имеет полукруглую форму, такую, что проволочка уровнемера располагается вдоль внешней цилиндрической поверхности гелиевого объема. В каждом резервуаре установлена одна поддержка с двумя непрерывными уровнемерами. Дополнительно к непрерывным, на каждой поддержке смонтированы по три дискретных уровнемера, сделанных из угольных резисторов Allen Bradley. Кроме того, два дискретных уровнемера установлены в сосуд Дыоара вместе с нагревателем для создания избыточного давления.
Для измерения уровня жидкого гелия был разработан специальный прибор LEVC (Рис. 60). Он построен на базе однокристального микроконтроллера Atmel AT89S8252, работающего на частоте 22.1184 МГц. Он оснащен 8 Кб памяти для хранения данных, схемой автоматического сброса процессора в случае сбоя программы. Микроконтроллер имеет также флэш-память объемом 2 Кб, которая используется для постоянного хранения настроек прибора.
На Рис. 61 приведена схема универсального управляемого источника тока, использованного в приборе LEVC. Источник предназначен для питания стабильным током широкого класса датчиков - преобразователей физических параметров в электрический сигнал. Динамический диапазон генерируемых источником токов 106 (1 мкА-Н А). Долговременная стабильность тока от 1 до 10 мкА - 0.1% , от ЮОмкА до ЮмА - 0.01%, отЮ мА до 1А -0.08%. Характеристики сняты при использовании в качестве шунта R4 резистора С2-29 класса 0.01 или резистора С5-60. Источник построен по схеме со смещённой рабочей точкой и предназначен для использования на заземлённую нагрузку, то есть сигнал на нагрузке измеряется или усиливается относительно земли, что облегчает выбор дифференциальных усилителей сигнала с датчика. Кроме того, важно то, что выход источника не боится короткого замыкания на землю, т. е. он очень надёжен в эксплуатации. За 3 года эксплуатации и большого числа соединений - разъединений разъёмов не было ни одного отказа. Базовым элементом всей схемы является микросхема INA125, производства фирмы Вшт-Brown. В состав микро- схемы входит прецизионный опорный источник напряжения, резистивная матрица, операционный усилитель и полный дифференциальный усилитель. Прецизионный опорный источник напряжения, резистивная матрица, операционный усилитель и внешний буферный транзистор Т2 образуют мощный прецизионный источник напряжения. С помощью перемычки на контактной группе К1 можно выбрать одно из трёх напряжений: 2.5В, 5В, 10В. Выбор напряжения определяется сопротивлением нагрузки. Источник тока допускает управление от внешнего источника напряжения (например, ЦАП), имеющего общую "землю" со схемой. С помощью микросхемы ІС2 смещается входной управляющий сигнал на потенциал прецизионного источника напряжения (потенциал эмиттера транзистора Т2). Проводимость полевого транзистора ТЗ регулируется выходным сигналом дифференциального усилителя (усилителя ошибки), входящего в состав микросхемы INA125. При выходном токе больше ЮмА включается буферный транзистор ТІ. Выходной ток источника определяется по формуле lout (мА) = Vin (B)/R9(kOhm).
