Измерение напряжения Опции

[slimjack]

Существует ли какая-нибудь возможность измерить на пряжение порядка 2-2.5 кВ при входном сопротивлении измерительной системы порядка 10 ГОм? Слышал о каких-то электретных лампах, но там напряжение до 300В.

[DS]

Был такой замечательный прибор - электростатический вольтметр, в просторечье назывался Слон, за то, что клемма, к которой подключалось измеряемое напряжение, торчала, как хобот у слона. Сопротивление было практически бесконечным.

[rezident]

Он и сейчас кое-где еще есть. Классная вещь! Но тяжелы-ы-ый У нас в универе для его хранения/переноски был оригинальный чемоданчик, отделанный изнутри красным бархатом или атласом (не помню уже точно).

[Krys]

Существует ли какая-нибудь возможность измерить на пряжение порядка 2-2.5 кВ при входном сопротивлении измерительной системы порядка 10 ГОм? Слышал о каких-то электретных лампах, но там напряжение до 300В.

Может, я чего-то путаю, но что мешает построить обычный резистивный делитель из двух резисторов: один высокоомный, другой низкоомный? Вроде резисторы на гигаомы продаются... Я делал подобные делители для измерения напряжения на электродах ЭОПа, а там источники напряжения очень слабенькие, киловольты получаются на умножителе с конденсаторами в пикофарады...

[slimjack]

Может, я чего-то путаю, но что мешает построить обычный резистивный делитель из двух резисторов: один высокоомный, другой низкоомный? Вроде резисторы на гигаомы продаются... Я делал подобные делители для измерения напряжения на электродах ЭОПа, а там источники напряжения очень слабенькие, киловольты получаются на умножителе с конденсаторами в пикофарады...

А не будет ли этот делитель сильно плыть от температуры?
Чем можно словить падение напряжения на втором низкоомном резисторе?

Был такой замечательный прибор - электростатический вольтметр, в просторечье назывался Слон, за то, что клемма, к которой подключалось измеряемое напряжение, торчала, как хобот у слона. Сопротивление было практически бесконечным.

Я может не то нашел. Но похоже он стрелочный. А мне нужен аналоговый линейный сигнал, который заводится на АЦП и т.д.

[Dmitron]

Вероятно...задача очень сложная и почти не решаемая....поэтому я бы рекомендовал обратится к специалистам .... в разделе "работа".

[arttab]

если резистору с одинаковым тке, то можно их термосоединить и температура уже не влияет. Сдесь с электро изоляцией надо сильно постораться

[Krys]

Чем можно словить падение напряжения на втором низкоомном резисторе?

Да чем угодно: АЦП, вольтметр...

[slimjack]

Чем можно словить падение напряжения на втором низкоомном резисторе?

Да чем угодно: АЦП, вольтметр...

Вобще да, я думаю если ОУ поставить, то вариант пройдет! При токе порядка 10 нА и сопротивлении 1 МОм получим порядка 10мВ - по моему для операционника (хорошего) этого хватит.

[nicom]

Существует ли какая-нибудь возможность измерить на пряжение порядка 2-2.5 кВ при входном сопротивлении измерительной системы порядка 10 ГОм? Слышал о каких-то электретных лампах, но там напряжение до 300В.

...Давайте еще уточним - какая полоса частот Вас интересует (или только DC), допустимые погрешности, а так же рабочий диапазон температур... а может быть важна и работа при пониженом давлении, влажности... важно и как Вы подключаетесь... (оба провода, или относительно чего Вы измеряете напряжение)...
Чем больше будет указано информации - тем легче и проще найти разумное решение...
2-3 кВ - это не много... главное - аккуратность...

[slimjack]

Нашел пьезоэлектрический датчик, но не уверен что, это то, что нужно! Может кто-нибудь глянет на него - ссылка на информацию о датчике
И спасибо всем за помощь!

[slimjack]

...Давайте еще уточним - какая полоса частот Вас интересует (или только DC), допустимые погрешности, а так же рабочий диапазон температур... а может быть важна и работа при пониженом давлении, влажности... важно и как Вы подключаетесь... (оба провода, или относительно чего Вы измеряете напряжение)...
Чем больше будет указано информации - тем легче и проще найти разумное решение...
2-3 кВ - это не много... главное - аккуратность...

Вобщем идея в том (не моя правда и не новая), чтобы измерять возвратное напряжение изоляции (например, кондера). Его заряжают до 1,5-2,5 кВ, затем закорачивают на малое время (снимается поверхностный заряд) и потом контроллируют разность потенциалов на обкладках. Если изоляция в норме, напряжение должно значительно расти (т.е. во время закорачивания оно падает почти до нуля, а потм опять возрастает). Это связано с упругостью диполей. Ну это долго рассказывать. Но мощность этой упругости очень низкая, поэтому измеритель не должен влиять на потенциалы обкладок. Частотный диапазон 5-10 Гц - хватит с головой. Температура 0-40 (по сути производственные помещения, машзалы-там минусы редко бывают). Среда не агрессивная, влажность, я думаю, не сыграет роли!

Не могу нигде найти схему электрометрического усилителя (лампового).
Вот сейчас изучаю электрометрический операционник Burr-Brown OPA128. Не знаю - подойдет ли?

[DS]

Не могу нигде найти схему электрометрического усилителя (лампового).
Вот сейчас изучаю электрометрический операционник Burr-Brown OPA128. Не знаю - подойдет ли?

Там используется специальная лампа, у которой другое чередование электродов. В обычной - катод, сетка, анод. В электрометрической - катод, "анод", "сетка". Таким образом поток электронов не проходит через управляющий электрод, поэтому обеспечивается практически бесконечное входное сопротивлене.

[slimjack]

Там используется специальная лампа, у которой другое чередование электродов. В обычной - катод, сетка, анод. В электрометрической - катод, "анод", "сетка". Таким образом поток электронов не проходит через управляющий электрод, поэтому обеспечивается практически бесконечное входное сопротивлене.

Я никогда не работал с лампами. Если бы схему и название лампы (если ее можно где-нибудь купить)!

[DS]

Я никогда не работал с лампами. Если бы схему и название лампы (если ее можно где-нибудь купить)!

Названия этих ламп начинались с ЭМ. Купить, наверное, только у коллекционеров можно. Хороший полевик с изолированным затвором даст не худшие параметры. Я думаю, сейчас что - нибудь и получше кп305 имеется. А он бы вполне для Вас подошел.

[Georgy]

OPA656 combines a very wideband, unity-gain stable,
voltage-feedback op amp with a FET-input stage to offer an
ultra high dynamic-range amplifier for ADC, Входной ток 2 pA
OPA627 тоже серии FET-input, и такого много...
OPA128 - уже неплохое решение.
А проблеммы могут придумываться коллегами на пустом месте. Ваш вариант применения не измерить но оценить - следовательно погрешность не важна. Вобщем-то входное сопротивление завышать нет особой необходимости, оно будет шунтироваться более-менее низкоомным резистором делителя и должно на пару порядков превышать последнее, не более того.
Успехов!

[slimjack]

Спасибо!
Буду пробовать. Начну с OPA128 - у него полевик на входе!

[Georgy]

[/quote]
Не могу нигде найти схему электрометрического усилителя (лампового).
Вот сейчас изучаю электрометрический операционник Burr-Brown OPA128. Не знаю - подойдет ли?
[/quote]

OPA128 неплохой выбор, однако судя по задаче не требуется супервходного сопротивления. Оценка качества не требует большой точности. Думается хватит ОУ с FET входом, чтобы не сильно шунтировать низкоомную часть резистивного делителя.
[/quote]
если резистору с одинаковым тке, то можно их термосоединить и температура уже не влияет.
[/quote]
ТКЕ особой роли не играет, а "термосоединить" это даже опасно.
Гораздо сильнее может повлиять величина напряжения на его сопротивление, и возможно с этим тоже не надо бороться.
[/quote]
Сдесь с электро изоляцией надо сильно постораться
[/quote]
А тут согласен на все 100! Постараться необходимо.
PS. Предидущее моё сообщение казалось не прошло ... Глюки или атаки этих уродов? Или пиковая нагрузка?
Успехов!

[slimjack]

Еще вопросик - каки резисторы использовать для высокоомного высоковольтного делителя?

[тавр]

А если к этой задаче подойти с другой стороны?
ИМХО искомое сопротивление изоляции будет влиять на время саморазряда. Тогда: зарядить до строго виксированного напряжения, через некий строго фиксированный прмежуток времени подключить пиковый детектор. Зная емкость кондера, время и разницу напряжений исходного и замеренного элементарно вычисляется сопротивление.

[slimjack]

А если к этой задаче подойти с другой стороны?
ИМХО искомое сопротивление изоляции будет влиять на время саморазряда. Тогда: зарядить до строго виксированного напряжения, через некий строго фиксированный прмежуток времени подключить пиковый детектор. Зная емкость кондера, время и разницу напряжений исходного и замеренного элементарно вычисляется сопротивление.

Да вот сопротивление изоляции не интересует. И его довольно просто вычислить и определить, начиная с обычного мегометра!

[nicom]

...

...наверное все-таки порекомендовал бы использовать инструментальный (можно сильно упрощенный) усилитель...
Объяснение достаточно простое - Вы подключаетесь к заряженному конденсатору каким концом? измерительным или земляным? Кто ограничит ток в цепи земли, ведь конденсатор у Вас не только будет иметь остаточный заряд в виде напряжения между обоими обкладками, но и приличный потенциал относительно земли каждой из обкладок, так и корпуса собственно конденсатора, и в момент подключения измерительной цепи будет неконтролируемый ток по земляной шине, который может привести к многим неприятностям, особенно, если у Вас дальше стоят АЦП, связь с компьютером или регистратором, который обычно имеет свою землю... мысль понятна?... или при подключении зарядной или разрядной цепи для конденсатора...если Ваша измерительная цепь подключена постоянно...
Рекомендовал бы использовать два делителя по 10ГОм на каждый "конец измерителя", до, например, 5В от 5кВольт...(т-е рабочее напряжение у Вас будет 2-3В, при нормальном питании +/-5В - обычно это то, что надо... ), подключить их к инструментальному усилителю... например, на "народном" LF347, думаю, как оценочный вариант он устроит... чуть подальше расположить от операционника собственно входные резисторы и клеммы...
Продолжая ..., лучше использовать 3 операционника из этих 4-х в качестве инструментального усилителя, а 4-й в качестве повторителя опоры для АЦП... тогда при "правильном" проектировании и расчете можете получить для АЦП прекрасный входной каскад (неразрушаемый) и необходимый предел измерения...
Далее, до 3кВ... можно использовать наши старые резисторы типа КЭВ, С3-5, С3-6, С3-12, С3-14 (Можно подобрать по несколько штук более низкоомных или более низковольтовых)...
Можно найти и импортные детали, однако, думаю, что таких измерительных установок у Вас будет собрано не так много... дешевле и проще было бы собрать из советских резисторов...

Удачи

[slimjack]

...наверное все-таки порекомендовал бы использовать инструментальный (можно сильно упрощенный) усилитель...
Объяснение достаточно простое - Вы подключаетесь к заряженному конденсатору каким концом? измерительным или земляным? Кто ограничит ток в цепи земли, ведь конденсатор у Вас не только будет иметь остаточный заряд в виде напряжения между обоими обкладками, но и приличный потенциал относительно земли каждой из обкладок, так и корпуса собственно конденсатора, и в момент подключения измерительной цепи будет неконтролируемый ток по земляной шине,

Система полностью изолирована от земли по питанию и по каналу измерения (т.е. после усиления, сигнал поступает на гальваническую развязку и АЦП)!

А за резисторы спасибо!

[nicom]

...

Система полностью изолирована от земли по питанию и по каналу измерения (т.е. после усиления, сигнал поступает на гальваническую развязку и АЦП)!

...

...а тут гальваника то... может быть не особо нужна... ток 3кВ/10ГОм=3мкА ...это не много... тем более, что огород с аналоговой гальваникой городить не надо... там свои проблемы..., тогда уж гальванику после АЦП в тракте цифры...

[slimjack]

...а тут гальваника то... может быть не особо нужна... ток 3кВ/10ГОм=3мкА ...это не много... тем более, что огород с аналоговой гальваникой городить не надо... там свои проблемы..., тогда уж гальванику после АЦП в тракте цифры...

Оно то конечно может и не надо развязывать (если только снимать сигнал с середины высоковольтного делителя), но лучше перестраховаться. Тем более, у меня достаточный набор модулей развязки вплоть до 10кВ. Да и сейчас это вобще не проблема - изолирующих усилителей полно.

[vvs157]

Существует ли какая-нибудь возможность измерить на пряжение порядка 2-2.5 кВ при входном сопротивлении измерительной системы порядка 10 ГОм? Слышал о каких-то электретных лампах, но там напряжение до 300В.

Электрометрические лампы. ЭМ-8 или ЭМ-12 к примеру. Когда-то их делал МЭЛЗ. Анодные напряжения - по-моему 10-15 В, но на них не так-то просто сделать уситлитель постоянного напряжения без существенного дрейфа. Да и не нужны они для этой задачи. "Гирлянда" из высооомных (20-50 шт) резисторов и обычный ОУ с высоомным входом решат задачу

К слову у этих ламп есть единственное примущество перед полевиками - оно совершенно не боятся статики , то есть ничего, кроме токооограничительного резистора в цепи сетки для защиты входа не требуется.