Determina la caduta di tensione su resistori da 10 G con un multimetro economico


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Ho due resistori da 10 G collegati in serie con una batteria da 3 V. Voglio determinare la caduta di tensione su uno di essi, che ovviamente è di 1,5 V. Quando uso il mio multimetro per controllare la caduta di tensione, si legge ~ 3mV, che credo sia perché ha un'impedenza di 10 M, quindi il circuito è in realtà una resistenza da 10 G in serie con (una resistenza da 10 G e una resistenza da 10 M in parallelo), quindi la caduta di tensione quando il multimetro fa parte del circuito è di 2,99 mV.

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

Come posso misurare la caduta di tensione? C'è qualcosa che posso costruire in modo da poter adattare l'impedenza del multimetro ad essere abbastanza alta da non influenzare tanto il circuito?


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Cerca un articolo di ED del 1993 "Che cos'è tutta questa roba di Femtoampere, comunque?" del compianto Robert Pease.
Spehro Pefhany,

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Perché avresti bisogno di un tale circuito se potessi chiedere? Qualsiasi carico attaccato produrrà lo stesso effetto del multimetro.
Huisman,

@Huisman per aver provato a costruire amperometri che possono andare a una corrente molto bassa. Voglio fonti di corrente molto basse, quindi per provare a misurarle. Se sto dividendo la tensione prima di passare attraverso un resistore da 10 G (o superiore) è particolarmente utile essere in grado di misurare che la caduta di tensione effettiva è quella che mi aspetto che sia.
John Smith,

Potresti disegnare uno schema (premendo il pulsante Schema nell'editor nel tuo post originale) in cui si trova l'amperometro? Penso che sarebbe meglio dividere la tensione per esempio 10k pot e collegare il suo ramo con un resistore 10G all'amperometro.
Huisman,

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Come disegnato, sembra che il divisore passerà 150pA. Ci sono sicuramente più cose che possono insidiarsi a quel punto per rovinare la tua misurazione. Forse non hai bisogno della precisione del femto amp, ma vedere cosa fanno per garantire l'accuratezza fA è probabilmente un buon passo.
W5VO

Risposte:


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Fai quello che gli antichi facevano ==== usa un ponte di Wheatstone. Come questo

schematico

simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab

Ruota il potenziometro da 10.000 ohm per la lettura ZERO.

Quindi misurare la tensione del piatto (e compensare il caricamento DVM)


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Risposta intelligente, quindi +1. Per calibrare, la sostituzione di R3 con un altro set di resistori da 10G dovrebbe consentire a DVM di essere impostato su zero.
Sparky256

Uno squilibrio nell'impingment di Efields esterni, o Hfields, sui cavi DVM, può essere l'errore residuo.
analogsystemsrf

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In questo caso è consigliabile stare lontano dai fili del misuratore, che dovrebbe essere il più corto possibile. Una gabbia di metallo sarebbe ancora meglio. A 10G ohm, hai un rilevatore di massa molto sensibile. Qualsiasi corpo carico nelle vicinanze influenzerà le letture.
Sparky256

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certo, un follower di tensione costruito con un op-amp FET che ha una corrente di polarizzazione in ingresso estremamente bassa.

https://www.mouser.co.uk/Semiconductors/Amplifier-ICs/Operational-Amplifiers-Op-Amps/_/N-4h00g?Rl=4h00gZgjdhpmZ1yvbz5oZ1yve6dbSGT


È sufficiente utilizzare un singolo follower a corrente di polarizzazione in ingresso basso (ovvero utilizzarlo solo per una delle sonde multimetro con il 2 ° sondaggio diretto del circuito in prova) o avrei bisogno di 2?
John Smith,

Gli op-amp CMOS con ingressi fempto-amp sono ideali per questo tipo di dispositivi.
Sparky256

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Se riesci a ottenere condensatori con zero perdite **, puoi appenderne uno su ogni resistenza. Dato che stai lavorando con DC, concedi al circuito alcune settimane per stabilizzarsi, quindi misura la tensione PEAK. La capacità richiesta sarebbe tale che la costante di tempo RC sia di diversi secondi, dove R è la resistenza di carico del multimetro.

** Non conosco una fonte per tali componenti. Se ne ottieni uno, è meglio non toccarlo o respirarlo. :-)

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