|
|
  |
Источник (суб)пикоамперных токов., Посоветуйте или пошлите. |
|
|
|
Feb 5 2010, 09:28
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Rockstein @ Feb 5 2010, 01:43)  А идею с батарейкой и "Tом-ным" сопротивлением опробую, не верится что-то в постоянство сопротивления. Еще на счет сопротивлений интересует следующее, у меня есть 10 Гом и 1Гом смдэшнки 1206 от vishay, сгодятся ли они или нужны с ножками из-за утечек?
Если их ставить на печатную плату FR4 проделав разрез между падами какие утечки будут? У кого есть опыт с смдешными высокоомными? Не шумят ли сильно? Еще их можно очень удобно guardовать прямо на печатной плате не надевая кольца. Да и из-за небольшой массы и размеров их удобнее термостабилизировать, они плоские. Все зависит от тока, которым Вы хотите калибровать. И точности. Надо учитывать температурный дрейф смещения нуля входа (будет входить в напряжение, которое прикладывается к резистору). Само смещение вычисляется. К примеру... Пусть хочется задать 100 фА с точностью 100 аА. Резистор 1 ТОм. Напряжение на нем должно быть 100 мв с точностью 100 мкв. С резистором 100 ГОм нужно будет уже гарантировать 10 мв с точностью 10 мкв. Что затруднительно. Последовательная цепочка хороша тем, что легче измерить суммарное сопротивление с помощью калькулятора. Про FR4 не скажу, а на тефлоне все нормально. В воздухе еще лучше. Мыть надо хорошо. И окольцевать вход.
|
|
|
|
|
Feb 6 2010, 00:26
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 169
Регистрация: 30-07-05
Из: Бюрлин
Пользователь №: 7 223

|
Цитата(Tanya @ Feb 5 2010, 13:28)  Все зависит от тока, которым Вы хотите калибровать. И точности. Надо учитывать температурный дрейф смещения нуля входа (будет входить в напряжение, которое прикладывается к резистору). Само смещение вычисляется. К примеру... Пусть хочется задать 100 фА с точностью 100 аА. Резистор 1 ТОм. Напряжение на нем должно быть 100 мв с точностью 100 мкв. С резистором 100 ГОм нужно будет уже гарантировать 10 мв с точностью 10 мкв. Что затруднительно. Последовательная цепочка хороша тем, что легче измерить суммарное сопротивление с помощью калькулятора. Про FR4 не скажу, а на тефлоне все нормально. В воздухе еще лучше. Мыть надо хорошо. И окольцевать вход. На счет дрейфа ака оффсета: мой AD549 дрейфует 15 микровольт на градус. Если исходить из батарейки 1,5В, то это где-то 100ppm. Что вполне удовлетворительно и входит линейно в ошибку тока. Смамое главное, чтоб сопротивление в 10Гом не дрейфовало больше промиля. Тогда 100фА можно с точностью до 100аА получить. Ну по крайней мере я так думаю. В схеме трансимпеданса негативный вход ОУ я окольцовываю землей, так как позитивный напрямую к земле прицеплен. Вообще заливаю аналоговой землей все и пока вроде косяков не заметил. Ведь даже если и утечки в 100Гигомном порядке, то при разности потенциалов между инвертирующим и неинвертирующим входами = оффсету (около 100мкв), будет теч 1фА, что для измерения пикоампер один промиль. Довольно не плохо. А на чистом FR4 утечки по поверхности в десятках тераом. Прокомментируйте мой пост выше, ведь на самом деле если выходное сопротивление источника тока 100Мом и этот источник тока подать на трансимпедансный каскад ОУ с входным меньше ома то ошибка на этих 100 МОм будет меньше 100ppm. Или я чего-то не понимаю?
|
|
|
|
|
Feb 6 2010, 14:05
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474

|
Цитата(Rockstein @ Feb 6 2010, 03:26)  Прокомментируйте мой пост выше, ведь на самом деле если выходное сопротивление источника тока 100Мом и этот источник тока подать на трансимпедансный каскад ОУ с входным меньше ома то ошибка на этих 100 МОм будет меньше 100ppm. Или я чего-то не понимаю? Думаю , что для получения выходного сопротивления надо эти 100Мом помножить на усиление петли - получим скажем 10Гом. Даже если 100Гом - то это меньше , чем в схеме с батарейкой и резистором (10Том). Плюс последняя гальванически развязана, что большой плюс. Про FR4 : непаяный текстолит в вакууме - отличный материал. Но паяный на воздухе ведёт себя плохо: абсорбирует всякий мусор, втч продукты пайки. Кроме того, , он каким-то образом абсорбирует электроны, что ухудшает сигнал \ шум в зчу (это не более чем догадка, но делаю на фторопласте).
|
|
|
|
|
Feb 6 2010, 15:56
|

Профессионал
    
Группа: Участник
Сообщений: 1 220
Регистрация: 10-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 21 169

|
оффтоп. Источник малых токов - ионизационная камера. (фотодиоды добавят фотонного шума) фото ионизационной камеры от детектора бета-излучения криптона85. внутри 2 атмосферы криптона было... питание 800 вольт. Усилитель на последнем фото : разъём, объёмный резистор, разрядник, объёмный резистор, пара полевиков, ОРА128л, резисторы 10М в термостате. второй высокоомный резистор для компенсации входного тока ОУ.
Сообщение отредактировал НЕХ - Feb 6 2010, 16:00
Эскизы прикрепленных изображений
--------------------
Когда едешь на поезде - переезд всегда закрыт...
|
|
|
|
|
Feb 8 2010, 15:54
|

Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 191
Регистрация: 10-01-05
Из: San Francisco Bay, Silicon Valley
Пользователь №: 1 869

|
Может здесь что полезное расскажут (ещё есть время зарегистрироваться и послушать): On-Demand Webinar How to Get the Most from Your Low Current Measurement Instruments This seminar describes the basics of low current (from nA to fA) electrical measurements, including how to select the right current measurement instrument, practical ways to reduce current noise in measurement setups, and how to quantify subtle sources of noise. These measurement best practices are important for applications in semiconductor material/device characterization, nanoscience test and measurement, optoelectronic device characterization, and many more. Application examples where such sensitive measurements are required will be discussed, together with a discussion of recent innovative test equipment solutions. Participant Objectives By participating in this seminar, you will learn and understand: Measurement techniques required for measuring very small currents Sources of measurement error that will affect such low current measurements Measurement solutions that can be used in low current measurement applications Who Should Attend This seminar is recommended for students, researchers, engineers, and scientists in areas such as materials science, chemistry, nanoscience, and semiconductor device development who wish to get a better understanding of low current electrical measurements. Speaker: Jonathan Tucker, Senior Marketer and Product Line Manager, Keithley Instruments, Inc. Jonathan Tucker is the senior marketer for Keithley's research and education business and sensitive measurements product line manager. He joined Keithley in 1987 and has held numerous positions. Tucker holds a Bachelor of Electrical Engineering degree from Cleveland State University and an MBA from Kent State University. http://techonline.com/learning/webinar/222600449
|
|
|
|
|
Feb 9 2010, 22:51
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 169
Регистрация: 30-07-05
Из: Бюрлин
Пользователь №: 7 223

|
Цитата(jam @ Feb 6 2010, 17:05)  Думаю , что для получения выходного сопротивления надо эти 100Мом помножить на усиление петли - получим скажем 10Гом. Даже если 100Гом - то это меньше , чем в схеме с батарейкой и резистором (10Том). Плюс последняя гальванически развязана, что большой плюс. Непонятно какую петлю вы имеете ввиду. Решил не лениться и нарисовать как я себе это представляю. Два трансимпедансных каскада, один для регулировки другой для измерения. Оба с гигаомом в петле (на рисунке ошибка). На фотодиоде кроме оффсета и (1ГОМ/Open_Loop_Gain) от двух операционников никакого сдвига нет. Допустим это где-то 100мкВ. Поэтому паразитная емкость почти не заряжена и ток через паразитные 100Мом будет 100мкВ/100МОм=1пА. Но взять хороший фотодиод >100Мом и хороший операционник, можно свести к 100фА, что приемлемо. А можно просто линеаризовать и не париться.
Сообщение отредактировал Rockstein - Feb 9 2010, 22:53
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Feb 10 2010, 20:03
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 169
Регистрация: 30-07-05
Из: Бюрлин
Пользователь №: 7 223

|
Цитата(Rockstein @ Feb 10 2010, 02:51)  Непонятно какую петлю вы имеете ввиду. Решил не лениться и нарисовать как я себе это представляю. Два трансимпедансных каскада, один для регулировки другой для измерения. Оба с гигаомом в петле (на рисунке ошибка). На фотодиоде кроме оффсета и (1ГОМ/Open_Loop_Gain) от двух операционников никакого сдвига нет. Допустим это где-то 100мкВ. Поэтому паразитная емкость почти не заряжена и ток через паразитные 100Мом будет 100мкВ/100МОм=1пА. Но взять хороший фотодиод >100Мом и хороший операционник, можно свести к 100фА, что приемлемо. А можно просто линеаризовать и не париться. Толи я туплю и никто не хочет сказать мне об этом в лицо, толи все сильно задумались и молчат. Как еще объяснить это загадочное молчание?
|
|
|
|
|
Feb 10 2010, 20:16
|

наблюдаю..
  
Группа: Свой
Сообщений: 291
Регистрация: 11-12-06
Из: Украина
Пользователь №: 23 369

|
Цитата(НЕХ @ Feb 6 2010, 17:56)  оффтоп. Источник малых токов - ионизационная камера. Опередили  То же самое - ионизационная камера, счетчик потока нейтронов, преобразователь импульсы-наноток-частота. P.S. На работе есть имитатор кинетики реактора, позволяющий задавать маленькие токи(наноамперы то точно, насчет пик не уверен). Завтра уточню принцип действия.
Сообщение отредактировал Savrik - Feb 10 2010, 20:14
|
|
|
|
|
Feb 10 2010, 20:28
|

Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 792
Регистрация: 9-08-05
Из: Транай
Пользователь №: 7 474

|
Цитата(Rockstein @ Feb 10 2010, 23:03)  Толи я туплю и никто не хочет сказать мне об этом в лицо, толи все сильно задумались и молчат. Как еще объяснить это загадочное молчание? Молчат, потому что не знают сопротивления фотодиода - на мой взгляд 100Мом для освещённого фотодиода очень оптимистичная оценка, может быть и меньше. 100мкв смещения реально. Вторая проблема в коэффициенте усиления петли - как её сделать стабильной - ведь там стоит 1Гом, придётся термостатировать... Цитата(Savrik @ Feb 10 2010, 23:16)  Опередили  То же самое - ионизационная камера, счетчик потока нейтронов, преобразователь импульсы-наноток-частота. P.S. На работе есть имитатор кинетики реактора, позволяющий задавать маленькие токи(наноамперы то точно, насчет пик не уверен). Завтра уточню принцип действия. А Вы уверены , что ток не зависит от температуры и напряжения на камере? По собственному опыту могу сказать, что ток в камере до напряжений порядка 500вольт\см примерно пропорционален напряжению, после этого начинается газовое усиление. Про температуру ничего сказать не могу. Может у Вас какая-то особая камера (низкого давления например)? Или с каким-то специальным газом, который не захватывает электроны? Поделитесь опытом.
|
|
|
|
|
Feb 10 2010, 20:33
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 169
Регистрация: 30-07-05
Из: Бюрлин
Пользователь №: 7 223

|
Цитата(jam @ Feb 11 2010, 00:21)  Молчат, потому что не знают сопротивления фотодиода - на мой взгляд 100Мом для освещённого фотодиода очень оптимистичная оценка, может быть и меньше. 100мкв смещения реально. Вторая проблема в коэффициенте усиления петли - как её сделать стабильной - ведь там стоит 1Гом, придётся термостатировать... Ну 1Гом пусть 100ппм на градус. Тогда если в лаборатории 25 плюс минус 1, то получаем 200ппм тоесть 0.2 промиля что очень не плохо. Но на термостате лучше не экономить. Использую ds1626 и два транзистора для нагрева алюминиевого блока. Сопротивление диода посмотрю на сайте хамаматсу. Но думаю что сопротивление не зависит от освещенности.
Сообщение отредактировал Rockstein - Feb 10 2010, 20:33
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|