Определите падение напряжения на резисторах 10G с помощью дешевого мультиметра

У меня есть два резистора 10G, соединенных последовательно с аккумулятором 3 В. Я хочу определить падение напряжения на одном из них, которое, конечно, составляет 1,5 В. Когда я использую свой мультиметр для проверки падения напряжения, он показывает ~ 3 мВ, что, как я полагаю, связано с тем, что он имеет сопротивление 10 М, поэтому схема действительно представляет собой один резистор 10 Гс, включенный последовательно (резистор 10 Г и резистор 10 М параллельно), поэтому падение напряжения, когда мультиметр является частью цепи, составляет 2,99 мВ.

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Как я могу измерить падение напряжения? Есть ли что-то, что я могу построить так, чтобы я мог настроить импеданс мультиметра так, чтобы он был достаточно высоким, чтобы он не влиял на цепь так сильно?

multimeter voltage-measurement Джон Смит
источник

Посмотрите статью 1993 года "Что это за фемтоамперская штука?" покойным Робертом Пизом.

Спехро Пефхани

Зачем вам такая схема, если я могу спросить? Любая подключенная нагрузка будет иметь тот же эффект, что и мультиметр.

Huisman

@Huisman за попытку построить амперметры, которые могут работать с очень низким током. Я хочу очень слабые источники тока, чтобы потом попытаться их измерить. Если я сначала делю напряжение перед тем, как пройти через резистор 10G (или выше), особенно полезно иметь возможность измерить, что фактическое падение напряжения соответствует ожидаемому.

Джон Смит

Не могли бы вы нарисовать схему (нажав кнопку «Схема» в редакторе в исходном сообщении), где находится амперметр? Я думаю, что вам лучше разделить напряжение, например, на 10 кОм и подключить его ответвление с резистором 10G к амперметру.

Huisman

Как видно, похоже, что делитель будет проходить 150pA. Есть определенно больше вещей, которые могут подкрасться к вам в этот момент, чтобы испортить ваши измерения. Может быть, вам не нужна точность фемто-усилителя, но, вероятно, стоит посмотреть, что они делают для обеспечения точности fA.

W5VO

Ответы:

Делайте то, что делали древние ==== используйте мост Уитстона. Как это

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Поверните потенциометр на 10 000 Ом для получения НУЛЯ.

Затем измерьте напряжение (и компенсируйте нагрузку на DVM).

analogsystemsrf
источник

Умный ответ, так что +1. Для калибровки замена R3 другим набором резисторов 10G должна позволить DVM быть установленным в ноль.

Sparky256

Дисбаланс в воздействии внешних E-полей или H-полей на проводах DVM может быть остаточной ошибкой.

аналоговые системы

В этом случае целесообразно держаться подальше от измерительных проводов, которые должны быть как можно короче. Металлическая клетка была бы еще лучше. На 10G ом у вас очень чувствительный детектор массы. Любое заряженное тело поблизости повлияет на показания.

Sparky256

Конечно, повторитель напряжения построен на операционном усилителе FET с чрезвычайно низким входным током смещения.

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

Питер Грин
источник

Достаточно ли использовать один повторитель тока с низким входным током (т. Е. Использовать его только для одного из мультиметровых щупов, когда 2-й непосредственно проверяет проверяемую цепь) или мне потребуется 2?

Джон Смит

Операционные усилители CMOS с фемто-усилителями идеально подходят для устройств такого типа.

Sparky256

Если вы можете получить конденсаторы с нулевой утечкой **, вы можете повесить один на каждом резисторе. Поскольку вы работаете с постоянным током, дайте цепи несколько недель на стабилизацию, затем измерьте ПИК-напряжение. Требуемая емкость должна быть такой, чтобы постоянная времени RC составляла несколько секунд, где R - сопротивление нагрузки вашего мультиметра.

** Я не знаю источника для таких компонентов. Если он у вас есть, лучше не трогать и не дышать. :-)

richard1941
источник