Измерение тока в единицы миллиампер в цепи под напряжением в десятки киловольт, Каким прибором? Опции

[EUrry]

Нужно измерить ток в цепи сопротивлением десятки-сотни гигаом под напряжением десятки киловольт (до 50 кВ). Источник выдает максимум 6 мА. Какие цифровые амперметры применяются в данном случае - какие-то специальные или обычные. В принципе, на амперметре напряжение падает небольшое, но не могу осознать уверенно, будут ли безопасны для прибора моменты включения (за счет емкости цепи) или еще какие-то эффекты. Сжигать мультиметр недешевый в планах никак нет.

Также посоветуйте киловольтметр какой-нибудь цифровой min до 50 кВ, имеющийся в реестре средств измерений. Вот, например, нашел один вариант. Непонятно пока какой у него входной импеданс только.

[Methane]

Нужно измерить ток в цепи сопротивлением десятки-сотни гигаом под напряжением десятки киловольт (до 50 кВ). Источник выдает максимум 6 мА. Какие цифровые амперметры применяются в данном случае - какие-то специальные или обычные. В принципе, на амперметре напряжение падает небольшое, но не могу осознать уверенно, будут ли безопасны для прибора моменты включения (за счет емкости цепи) или еще какие-то эффекты. Сжигать мультиметр недешевый в планах никак нет.

Также посоветуйте киловольтметр какой-нибудь цифровой min до 50 кВ, имеющийся в реестре средств измерений. Вот, например, нашел один вариант. Непонятно пока какой у него входной импеданс только.

Я делал так: брал трубку. Из фторопласта. Пропускал ее через трансформатор тока или датчик холла. Пропускал через трубку много раз провод (можно просто пропустить пучек ПЭЛ, потом спаять концы последовательно. Допустим вы взяли ТТ или тоже на эффекте холла на 1А. Пропустили 100 проводов. У вас получился датчик на ток в 10ма.

Да. Если вам просто померять, то возьмите любой амперметр. положите его на лист оргстекла, и все.

[EUrry]

Да. Если вам просто померять, то возьмите любой амперметр. положите его на лист оргстекла, и все.

Вопрос не в какой-то лабораторной поделке на коленке, а чтобы погрешности прибора были регламентированы. Что, например, может произойти с цифровым мультиметром?

[Methane]

Вопрос не в какой-то лабораторной поделке на коленке, а чтобы погрешности прибора были регламентированы. Что, например, может произойти с цифровым мультиметром?

Если фольгой обмотаете, и фольгу подключите к 50КV, то ему будет пофиг.

[MaslovVG]

В иззвестных мне установках токовый шунт устонавливается на земляной провод источника питания.

[EUrry]

Если фольгой обмотаете, и фольгу подключите к 50КV, то ему будет пофиг.

В каком месте? Для стекания зарядов? Не эстетично как-то Keithley, например, фольгой обматывать!

В иззвестных мне установках токовый шунт устонавливается на земляной провод источника питания.

Наверное, логично, но всё-таки - как будет себя чувствовать цифровой амперметр в данном случае при различных нештатных или полуштатных ситуациях?

[AlDed]

Нужно измерить ток в цепи сопротивлением десятки-сотни гигаом под напряжением десятки киловольт (до 50 кВ). Источник выдает максимум 6 мА. Какие цифровые амперметры применяются в данном случае - какие-то специальные или обычные. В принципе, на амперметре напряжение падает небольшое, но не могу осознать уверенно, будут ли безопасны для прибора моменты включения (за счет емкости цепи) или еще какие-то эффекты. Сжигать мультиметр недешевый в планах никак нет.

Также посоветуйте киловольтметр какой-нибудь цифровой min до 50 кВ, имеющийся в реестре средств измерений. Вот, например, нашел один вариант. Непонятно пока какой у него входной импеданс только.

была подобная проблема (на 10 кВ), к сожалению пикоамперметры, типа А2-1, решить ее не смогли. Выкуритились просто - последовательно поставили резистор известного номинала и измерили на нем падение напряжения вольтметром с хорошим разрешением. Дальше ток расчитали калькуляторм.

[EUrry]

была подобная проблема (на 10 кВ), к сожалению пикоамперметры, типа А2-1, решить ее не смогли. Выкуритились просто - последовательно поставили резистор известного номинала и измерили на нем падение напряжения вольтметром с хорошим разрешением. Дальше ток расчитали калькуляторм.

В чем была проблема с пикоамперметром?
Резистор нужен эталонный, дополнительная погрешность появляется, кроме приборной и к тому же дополнительный геморрой с метрологической аттестацией измерительной системы. А какой вольтметр был использован? Вообще, в данном случае вольтметру еще жестче будет (цифровому, по крайней мере), т. к. в отличие от амперметра его входное сопротивление высоко, а пиковое напряжение ограничено в лучшем случае единицами киловольт.

[AlDed]

В чем была проблема с пикоамперметром?
Резистор нужен эталонный, дополнительная погрешность появляется, кроме приборной и к тому же дополнительный геморрой с метрологической аттестацией измерительной системы. А какой вольтметр был использован? Вообще, в данном случае вольтметру еще жестче будет (цифровому, по крайней мере), т. к. в отличие от амперметра его входное сопротивление высоко, а пиковое напряжение ограничено в лучшем случае единицами киловольт.

измереня "плавали", а потом А2-1 сгорел
нам нужна была погрешнгсть измерения 0,3% и мы ее добились, измерить сопротивление резистора с хорошей погрешность нет проблем; сопротивления - это магазин сопротивлений Р4001
вольтметр, был В7-34А; но потом его заменили на более современный - В7-78/1

Сообщение отредактировал AlDed - Jan 14 2011, 19:18

[EUrry]

нам нужна была погрешнгсть измерения 0,3% и мы ее добились, измерить сопротивление резистора с хорошей погрешность нет проблем

Какое напряжение падало на резисторе, каково было его сопротивление? Если было достаточно высокое наряжение на резисторе, то еще может нелинейность проявиться.

[AlDed]

Какое напряжение падало на резисторе, каково было его сопротивление? Если было достаточно высокое наряжение на резисторе, то еще может нелинейность проявиться.

наша задача были измерить ток в цепи с сопротивлением 500 ГОм, вольтметр работал на самом нижнем пределе измерения напряжения; номиналы досконально не помню - документация на работе, но где-то килоомы

Сообщение отредактировал AlDed - Jan 14 2011, 19:23

[EUrry]

наша задача были измерить ток в цепи с сопротивлением 500 ГОм, вольтметр работал на самом нижнем пределе измерения напряжения

Я имею в виду сопротивление резистора, назовем его измерительным. У высокоомных проявляется нелинейность.

[AlDed]

Я имею в виду сопротивление резистора, назовем его измерительным. У высокоомных проявляется нелинейность.

наш измеряемый 500ГОм резистор (его значение и было целью измерения) должен был быть линейный до 10 кВ, для вспомогательного резистора линейность из-за малого падения напряжения роли уже не играла, измерения производились только на одном значении всоковольтного напряжения, значение которого также было заранее известно - это гос.эталон высокого напряжения, потом стали использовать калибратор 1000В

Сообщение отредактировал AlDed - Jan 14 2011, 19:42

[Methane]

В каком месте? Для стекания зарядов? Не эстетично как-то Keithley, например, фольгой обматывать!

Для выравнивания зарядов. А эстетика, можете золотой фольгой обклеить.

[EUrry]

А эстетика, можете золотой фольгой обклеить.

Это уже гламур!!!
Но, по крайней мере,подтверждение тому, что прибор спалить можно, получено. Непонятно только, почему вольтметр последующий устойчив оказался, хотя, на первое усмотрение кажется, что он более подвержен выходу из строя, в силу вышеуказанных доводов. Про фольгу то автор ничего не говорил.

[Methane]

Ничего не могу понять. Вам нужно померять ток под потенциалом? Ну так возьмите китайский тестер на батарейках, положите его на оргстекло или другой изолятор, да померяйте.

[EUrry]

наш измеряемый 500ГОм резистор (его значение и было целью измерения)

Кстати, а резистор где у Вас находился? По идее камера должна быть. Сами делали или что-то готовое нашли? Можете указать направление поиска?

Ничего не могу понять. Вам нужно померять ток под потенциалом? Ну так возьмите китайский тестер на батарейках, положите его на оргстекло или другой изолятор, да померяйте.

Аналогично AlDed, ток в цепи высокоомного резистора. Идея отдать "на съедение волкам" дешевый китайский мультиметр была, но, если он окажется дубовый или ему повезет, и на основе удачи этого опыта впоследствии накроется прибор за 200 тыр, будет крайне нехорошо.

[Methane]

Аналогично AlDed, ток в цепи высокоомного резистора. Идея отдать "на съедение волкам" дешевый китайский мультиметр была, но, если он окажется дубовый или ему повезет, и на основе удачи этого опыта впоследствии накроется прибор за 200 тыр, будет крайне нехорошо.

При чем тут дубовый? И при чем тут повезет/не повезет. Нарисуйте схему.

[EUrry]

При чем тут дубовый? И при чем тут повезет/не повезет. Нарисуйте схему.

Измерение сопротивления методом вольтметра-амперметра. Еще один вопрос, который еще не оценивал - конечное сопротивление вольтметра в сравнении с сопротивлением в измеряемой цепи.

[Lexdaw]

Может такое что-то подойдет http://testset.spb.ru/all/device/smd/

[EUrry]

Может такое что-то подойдет http://testset.spb.ru/all/device/smd/

Спасибо за ссылку, посмотрю, сходу не осознал зачем это.

[Rewell]

Нужно измерить ток в цепи сопротивлением десятки-сотни гигаом под напряжением десятки киловольт (до 50 кВ). Источник выдает максимум 6 мА. Какие цифровые амперметры применяются в данном случае - какие-то специальные или обычные. В принципе, на амперметре напряжение падает небольшое, но не могу осознать уверенно, будут ли безопасны для прибора моменты включения (за счет емкости цепи) или еще какие-то эффекты. Сжигать мультиметр недешевый в планах никак нет.

Также посоветуйте киловольтметр какой-нибудь цифровой min до 50 кВ, имеющийся в реестре средств измерений. Вот, например, нашел один вариант. Непонятно пока какой у него входной импеданс только.

А почему не подходит какой-нибудь трансформатор тока на 50, а то и 110кВ? Может, он будет "забирать" часть тока источника? А в зависимости от чего меняется ток в Вашей схеме?

[EUrry]

А почему не подходит какой-нибудь трансформатор тока на 50, а то и 110кВ? Может, он будет "забирать" часть тока источника?

В диапазоне токов от десятков-сотен наноампер до единиц миллиампер, наверное, таким образом не измеряют. Или я не прав?

А в зависимости от чего меняется ток в Вашей схеме?

От сопротивления, выше писал.

Сообщение отредактировал EUrry - Feb 7 2011, 16:59

[Tanya]

В диапазоне токов от десятков-сотен наноампер до единиц миллиампер, наверное, таким образом не измеряют. Или я не прав?

А Вам какая точность нужна?

[EUrry]

А Вам какая точность нужна?

Пока окончательной определенности нет, но, видимо, на уровне 0,1 % и лучше.

[Methane]

Пока окончательной определенности нет, но, видимо, на уровне 0,1 % и лучше.

Скажите, а вы хорошо понимаете, что при таких напряжениях, просто движение частичек пыли, коронный разряд итд, даст весьма и и весьма приличный ток?

[EUrry]

Скажите, а вы хорошо понимаете, что при таких напряжениях, просто движение частичек пыли, коронный разряд итд, даст весьма и и весьма приличный ток?

Понимаю. Это уже проблемы следующего уровня, относящиеся к конструкции. Пока даже просто в измериловке, абстрагируясь от всего остального, нет ясного понимания. Я вот подумал насчет защиты при обрыве в цепи нагрузки того же пикоамперметра или мультиметра различными способами, например, разрядниками. Но успеют ли они отработать? Да и их разновидностей очень много, пока просто не могу всего объять. Может есть еще какие способы защиты?

[Methane]

Понимаю. Это уже проблемы следующего уровня, относящиеся к конструкции. Пока даже просто в измериловке, абстрагируясь от всего остального, нет ясного понимания. Я вот подумал насчет защиты при обрыве в цепи нагрузки того же пикоамперметра или мультиметра различными способами, например, разрядниками. Но успеют ли они отработать? Да и их разновидностей очень много, пока просто не могу всего объять. Может есть еще какие способы защиты?

TVS диоды. Только нужно смотреть токи утечки. Я бы мерял операционником, на верху бы его оцифровал контроллером и опустил вниз через оптику. Или ШИМил и опустил вниз тоже через оптику.

[MaslovVG]

Скажите, а вы хорошо понимаете, что при таких напряжениях, просто движение частичек пыли, коронный разряд итд, даст весьма и и весьма приличный ток?

Я все таки не понимаю. В чем проблема, почему нельзя поместить токовый шунт на земляной конец измеряемого резистора, а сопротивление шунта выбрать таким, чтобы иметь вменяемое падение напряжения. При этом будет измеряться ток именно через измеряемый резистор а не всякие утечки на коронный разряд и прочее.

[Methane]

Я все таки не понимаю. В чем проблема, почему нельзя поместить токовый шунт на земляной конец измеряемого резистора, а сопротивление шунта выбрать таким, чтобы иметь вменяемое падение напряжения. При этом будет измеряться ток именно через измеряемый резистор а не всякие утечки на коронный разряд и прочее.

Если нужно просто померять сопротивление измеряемого резистора, то ИМХО самый лучший вариант.

[EUrry]

TVS диоды. Только нужно смотреть токи утечки. Я бы мерял операционником, на верху бы его оцифровал контроллером и опустил вниз через оптику. Или ШИМил и опустил вниз тоже через оптику.

Решения с ОУ и контроллерами не рассматриваются, т. к. некому воплощать. Есть мультиметр Keithley 2002, но палить его попросту большой грех.

Я все таки не понимаю. В чем проблема, почему нельзя поместить токовый шунт на земляной конец измеряемого резистора, а сопротивление шунта выбрать таким, чтобы иметь вменяемое падение напряжения. При этом будет измеряться ток именно через измеряемый резистор а не всякие утечки на коронный разряд и прочее.

Так собственно амперметр эту функцию и выполняет. Только в случае шунта и вольтметра появляется дополнительная погрешность измерения тока косвенным методам (при использовании стандартного прибора).

[Methane]

Есть мультиметр Keithley 2002, но палить его попросту большой грех.

Купите любой китайский, НА БАТАРЕЙКАХ. Положите его на изолятор и меряйте что угодно.

[EUrry]

Купите любой китайский, НА БАТАРЕЙКАХ. Положите его на изолятор и меряйте что угодно.

В принципе, думал "отдать на съедение волкам" именно таковой для эксперимента. Но хотелось бы завязать всё это дело с компом через интерфейсы, да и токи малые измерить не удастся им. Вот, схемку накидал:

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Methane]

В принципе, думал "отдать на съедение волкам" именно таковой для эксперимента. Но хотелось бы завязать всё это дело с компом через интерфейсы, да и токи малые измерить не удастся им. Вот, схемку накидал:

Если тестеры с UART. Сделайте опторазвязку на оптике. А схема у вас нормальная. Китайские микроамперы меряют.

[EUrry]

Если тестеры с UART. Сделайте опторазвязку на оптике. А схема у вас нормальная. Китайские микроамперы меряют.

Первая прикидка (никак на одном сосредоточиться не успеваю) говорит о десятках-сотнях наноампер, китайцы не возьмут. Кстати, идея с TVS-диодами красивая, но посмотрел и что-то с ходу высоковольтных, до десятков киловольт, диодов не видно, что, в общем, и неудивительно.

[Methane]

Первая прикидка (никак на одном сосредоточиться не успеваю) говорит о десятках-сотнях наноампер, китайцы не возьмут. Кстати, идея с TVS-диодами красивая, но посмотрел и что-то с ходу высоковольтных, до десятков киловольт, диодов не видно, что, в общем, и неудивительно.

Нафига вам TVS на десятки киловольт?

И вообще у меня подозрение что вы тролите.

[EUrry]

Нафига вам TVS на десятки киловольт?

надо почитать про них чего-нибудь, давно схематикой не занимался, потерял жилу...

И вообще у меня подозрение что вы тролите.

Ну зачем же сразу так? Просто реально столкнулся с такой задачей впервые, не знаю с какой стороны подступиться.

[Tanya]

Ну зачем же сразу так? Просто реально столкнулся с такой задачей впервые, не знаю с какой стороны подступиться.

Почему сразу? Дошло только на третьей странице. Вы же взрослый человек. Не можете сразу написать точность, диапазон, скорость и напряжение?
А теперь вдруг еще выясняется из Вашего чудного рисунка,
что амперметр включен в земляной конец.
Если так будете продолжать, Вашу тему ждет то же.

[EUrry]

Почему сразу? Дошло только на третьей странице. Вы же взрослый человек. Не можете сразу написать точность, диапазон, скорость и напряжение?

Когда открыл тему, только начал влезать в задачу. Потом резко пришлось переключиться еще на несколько. Если бы сесть и только этим заниматься... Сейчас должны прикидку сделать поточнее, если еще какой аврал не свалится.

[НЕХ]

припоминаю решение от коллайдеро-строителей. Им надо было измерить микроамперы на сотнях киловольт. Их решение облегчается охлаждением жидким азотом.
Обыкновенный светодиод на такой температуре - очень линейный преобразователь ток-свет. Далее световод.

[EUrry]

припоминаю решение от коллайдеро-строителей. Им надо было измерить микроамперы на сотнях киловольт. Их решение облегчается охлаждением жидким азотом.
Обыкновенный светодиод на такой температуре - очень линейный преобразователь ток-свет. Далее световод.

Да проблемы то заключаются только в защите входа амперметра при нештатных ситуациях. Тут же уже писали, что страхи не надуманы.
В общем, более точная прикидка дает:
- измерение тока в диапазоне ~100 нА - 1-3 мА;
- измерение напряжения ~1-60 кВ;
- точность измерения напряжения и тока ~0,01 %.
Точности очень высокие, особенно, для киловольтметров. Keithley 2002, по точности измерения тока на удивление, вообще отдыхает.