Подскажите схему запоминания нуля... Опции

[ASergej_R19]

Здравствуйте!

Имеется датчик, у которого из-за температуры,засветки и тп., на выходе имеется постоянное смещение - порядка 100 мкВ.
Перед началом измерения производится сброс нуля - то есть надо запомнить и вычесть эту постоянку с помощью ОУ, после чего производится измерение в течении 2-5 минут. В течении этого времени нужно чтобы запомненное смещение постоянно вычиталось из сигнала.
Проблема в том, что на простых схемах с запоминанием на конденсаторе, из-за малых напряжений, утечки даже пикоамперного порядка довольно быстро разряжают конденсатор и смещение уплывает в течении самого измерения.

Может кто подскажет схему? принцип? как надолго сохранить напряжение смещения для последующей корректировки полезного сигнала?

Спасибо.

[Tanya]

Проблема в том, что на простых схемах с запоминанием на конденсаторе, из-за малых напряжений, утечки даже пикоамперного порядка довольно быстро разряжают конденсатор и смещение уплывает в течении самого измерения.

Может кто подскажет схему? принцип? как надолго сохранить напряжение смещения для последующей корректировки полезного сигнала?

Спасибо.

Вот ЦАП или цифровой потенциометр.
Или чисто аналоговый способ...
А с интегратором (с конденсатором)... Пусть конденсатор (хороший - пленочный) 1 мкф, заряжен до 10 вольт. За 5 минут (300 секунд) напряжение на нем изменится на 300 ppm при ваших условиях. Приведем к 100 микровольтам - будет 30 нановольт. Думаю, что это меньше Ваших шумов.

[ASergej_R19]

300 ppm? Откуда такая цифра?
Кондер подклучен ко входу ОУ - утечка будет туда, утечки по плате, утечки через транзисторный ключ, который также подключен к кондеру. Все эти утечки - пикоамперного порядка, но при таких малых напряжениях на конденсаторе (в нем аккумулируется малый заряд) - они моментально разрядят конденсатор...

и да... нужно чисто аналоговое решение...

[Tanya]

300 ppm? Откуда такая цифра?
Кондер подклучен ко входу ОУ - утечка будет туда, утечки по плате, утечки через транзисторный ключ, который также подключен к кондеру. Все эти утечки - пикоамперного порядка, но при таких малых напряжениях на конденсаторе (в нем аккумулируется малый заряд) - они моментально разрядят конденсатор...

и да... нужно чисто аналоговое решение...

Так получается из Ваших (и моих) данных. 1 мкф, ток 1пА, время 300 секунд, напряжение 10 вольт.
Ко входу Вашего ОУ подключаем выход моего (с конденсатором в обратной связи или на входе - как угодно) после делителя. Все это прикидка только. Можно и конденсатор потолще (надо смотреть его постоянную времени), и охранные кольца, и хороший ОУ.

[ASergej_R19]

Надо подумать...

С цифровым вариантом изначально все было предельно понятно. Интересует именно аналоговый - слишком быстро разряжается конденсатор. Даж с ножкой ОУ соединял в воздухе, чтоб по плате не стекало.
И тем не менее даже по микрухе IH5110 видно, что добиться величин разряда до 0,1 mV/s - это уже большая победа. При этом для больших напряжений - такого достаточно, но для входных напряжений милливольтного порядка - это очень плохо (там это charge injection amplitude).

p.s.: 2Tanya... Откуды Вы постоянно берете эти свои 10В - абсолютно не понятно, о чем я Вам уже говорил Выше. Кондер заряжается до 100 мкВ, ну 1 мВ... Но если при этом утечки даже пикоамперного порядка - уже все плохо.

[Tanya]

p.s.: 2Tanya... Откуды Вы постоянно берете эти свои 10В - абсолютно не понятно, о чем я Вам уже говорил Выше. Кондер заряжается до 100 мкВ, ну 1 мВ... Но если при этом утечки даже пикоамперного порядка - уже все плохо.

Попробуем пояснить.... Начальный разбаланс (нуль, подлежащий занулению) подается через ключ на интегратор. После интегратора - делитель, подпирающий один из входов. Ключ размыкается - можно измерять. Второй вариант - сигнал после делителя подается на ножку смещения нуля инструментального усилителя. Возможно, - через добавочный повторитель. Делитель увеличивает напряжение на конденсаторе. Нуль будет зануляться по падающей экспоненте.
Тут важно, что утечка нелинейна от напряжения - есть линейная часть - живет в конденсаторе. Она приводит к экспоненциальному спаду напряжения. Для малых времен спад идет линейно от времени и напряжения на конденсаторе. Вторая часть - по грязной поверхности платы. Может быть разная, но... бывает электрохимическая ячейка - ток будет пропорционален влажности. С увеличением напряжения вторая часть играет меньшую роль. Хороший конденсатор, например, тефлоновый должен сильно помочь. Они, правда габаритные и дорогие. Полипропиленовый, полистирольный тоже может...

[ASergej_R19]

2Tanya...
Про типы конденсаторов столкнули мои мысли дальше...
Вот чего обнаружил:
А. Дж. Пейтон, В. Волш. Аналоговая электроника на операционных усилителях — М.: БИНОМ, 1994

Там правда пиковый детектор...
Может и правда реально получится что-то подобное с запоминанием смещения...
в раздумьях...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Tanya]

Может и правда реально получится что-то подобное с запоминанием смещения...
в раздумьях...

Думать, конечно, полезно. Я тоже иногда...
Если у Вас есть такой хороший конденсатор и такой хороший усилитель, силы и желание делать охранные кольца, тщательно мыть плату и ..., тогда можно заморочиться. В противном (для Вас) случае надо думать в другую сторону.
Если у Вас такая аллергия к цифре, то вот еще вариант (апофеозный) - шаговый двигатель и проволочный многооборотный потенциометр.
Тоже аналоговая память...
Вот еще придумала. Теплоизолированный бак с водой, нагреватель на пельтье и термопара. Или медный (еще лучше - платиновый) резистор.