Измерение высокого напряжения, при сверхмалых токах Опции

[LCD]

Здравствуйте. Есть высокое напряжение в несколько сот вольт, которое необходимо сравнивать с образцовым с точностью в 20 вольт. Проблема в том, что источник напряжения имеет очень высокое внутреннее сопротивление, поэтому допустимые токи крайне малы. Я сначала хотел поставить делитель и компаратор, но делитель (из резисторов на 10М и 62к) просаживает напряжение почти до нуля. Посоветуйте решение для сравнения или измерения высокого напряжения, которое не будет его просаживать.

[VCO]

А может быть емкостной делитель на конденсаторах со сверхмалыми токами утечки попробовать???
Полиэстеровые конденсаторы при этом достаточную точность и термостабильность могут обеспечить

[Tanya]

А может быть емкостной делитель на конденсаторах со сверхмалыми токами утечки попробовать???
Полиэстеровые конденсаторы при этом достаточную точность и термостабильность могут обеспечить

Это сработает только на переменном токе.

[VCO]

Это сработает только на переменном токе.

Так в момент подключения такого делителя к нагрузке ток и будет переменным, пока ёмкости не зарядятся до напряжения источника, если источник не кувыркнётся каким-либо нелепым образом. Зато в конце зарядки, если получится, будем иметь чистое показание напряжения независимо от внутреннего сопротивления источника.
Например: берём десяток 1X0-Вольтовых одинаковых конденсаторов из одной партии, пять соединяем параллельно, пять - последовательно, в т.ч. с первыми пятью, т. о. получая делитель 1:26. Этот делитель можно будет достаточно точно калибровать от тех же 20В.
Вопрос лишь в том, допускает ли этот источник заряд ёмкости?

[Tanya]

Так в момент подключения такого делителя к нагрузке ток и будет переменным, пока ёмкости не зарядятся до напряжения источника, если источник не кувыркнётся каким-либо нелепым образом. Зато в конце зарядки, если получится, будем иметь чистое показание напряжения независимо от внутреннего сопротивления источника.

Странные Вы пишите мысли.... Это будет одноразовое измерение. Потом в игру вступят различия в сопротивлении конденсаторов.

[VCO]

Это будет одноразовое измерение. Потом в игру вступят различия в сопротивлении конденсаторов.

Почему одноразовое? Разряжаете ёмкости и снова вперёд. Скорость, само собой, будет ограничена, но о ней ничего не сказано.
Ну ладно, альтернативную мысль я подкинул, а топикстартер пусть сам решает, по какому пути идти. 100 ГОм дольше искать и ждать...

[Tanya]

Почему одноразовые? Разряжаете ёмкости и снова вперёд. Скорость, само собой, будет ограничена, но о ней ничего не сказано.
Ну ладно, альтернативную мысль я подкинул, а топикстартер пусть сам решает, по какому пути идти. 100 ГОм дольше искать и ждать...

Вы предлагаете еще много-много релюшек поставить?

[VCO]

Вы предлагаете еще много-много релюшек поставить?

Несколько сот Вольт для ПТ давно не проблема! Также хочу повторить за другими, мы не знаем внутреннего сопротивления, вдруг оно 10 ГОм.

[Tanya]

Несколько сот Вольт для ПТ давно не проблема! Также хочу повторить за другими, мы не знаем внутреннего сопротивления, вдруг оно 10 ГОм.

Так а какая утечка будет у закрытых транзисторов? А их емкость? Их еще закрывать нужно одновременно...
И еще - когда мы конденсатор(ы) будем подключать, - какой ток потечет?

100 ГОм дольше искать и ждать...

Как-то так получилось, что 1Т легко нашлось... У меня.

[VCO]

Так а какая утечка будет у закрытых транзисторов? А их емкость? Их еще закрывать нужно одновременно...

Ну с ПТ я может и недодумал, это считать надо, и надо ли? Нам надо-то 4 ключа: на заряд, на разряд, на измерение и на калибровку.
Ладно, пусть будут герконовые реле, суть не в этом же..

И еще - когда мы конденсатор(ы) будем подключать, - какой ток потечет?

Никто не мешает нам его ограничить несколькими резисторами в 10М, лишь бы он потёк! Идея в том, что ёмкости должны повторить напряжение источника, заодно поделив до удобного значения. А делитель, например из 100 одинаковых резисторов 10 МОм этого не гарантирует.
Само собой, что внутреннее сопротивление конденсаторов должно быть огромным, порядка нескольких ГОм и сборка желательна объёмная.

[Tanya]

Ну с ПТ я может и недодумал, это считать надо, и надо ли? Нам надо-то 4 ключа: на заряд, на разряд, на измерение и на калибровку.
Ладно, пусть будут герконовые реле, суть не в этом же..

Герконовые реле не держат напряжения такие. Реле нужно по штучке на каждый конденсатор для разряда.
Какой величины емкости Вы планируете поставить конденсаторы, и чем (как) измерять напряжение на одном из них?

[VCO]

Герконовые реле не держат напряжения такие. Реле нужно по штучке на каждый конденсатор для разряда.
Какой величины емкости Вы планируете поставить конденсаторы, и чем (как) измерять напряжение на одном из них?

Так, Tanya, давайте отмотаем всё немного назад и забудем про заряд-разряд емкостей, на который я повёлся будучи в хорошем настроении как ребёнок, в чём нет ни капли Вашей вины, разумеется. Рассмотрим два варианта:
1. Мы подсоединили к измеряемому источнику напряжения (точнее ЭДС, хотя пока это неясно) резисторный делитель 1:50 для сравнения напряжения до 1000В с ИОН 20 В. Внутреннее сопротивление нам неизвестно, известно точно, что оно много больше 10 МОм, т.е. порядка начиная от 1 ГОм.
Вопрос на засыпку №1: Какие резисторы заказать у Vishay для делителя? 1 ГОм? 10ГОм? 100ГОм? 1 ТОм. А может искать легендарные 10 ТОм в стекле???
Вопрос на засыпку №2: Почему выбрано такое большое напряжение сравнения, удобнее было бы сравнивать с 1В при делителе 1:1000? Чем меньше номинал нижнего плеча - тем меньше выходное сопротивление делителя (ЕМНИП оно равно сопротивлению параллельного включения верхнего и нижнего плеч)
2. Мы подсоединили пока некий неизвестный нам по номиналам, но известный по типу емкостей, емкостной делитель 1:50 или 1:1000 к измеряемому источнику напряжения через токоограничивающий резистор 10 МОм:
Вопрос №1: Как перераспределятся напряжения между конденсаторами в первом и во втором случае.
Вопрос №2: Измеряемое напряжение было 500В, оно увеличилось в 2 раза. Что произойдёт с напряжениями на конденсаторах?
Вопрос №3: Измеряемое напряжение было 500В, оно уменьшилось в 2 раза. Что произойдёт с напряжениями на конденсаторах?
Если внимательно проанализируете мои вопросы, то поймёте, что ответы на них далеко не очевидны, чтобы делать какие-то дальнейшие наброски в схемотехнике. stells прав, мы забежали вперёд паровоза!

[xemul]

Вопрос №1: Как перераспределятся напряжения между конденсаторами в первом и во втором случае.

Конденсаторы идеальные или не очень? Про всякоразные и более другие утечки пока даже не поминаю.

Вопрос №2: Измеряемое напряжение было 500В, оно увеличилось в 2 раза. Что произойдёт с напряжениями на конденсаторах?
Вопрос №3: Измеряемое напряжение было 500В, оно уменьшилось в 2 раза. Что произойдёт с напряжениями на конденсаторах?

Обычный переходный процесс.
В любом случае, возмущение, вносимое измерёметром в объект измерения, должно быть меньше требуемой погрешности измерения. Применительно к обсуждаемой проблеме по цифирям, озвученным ТС, могу среднепотолочно предположить сопротивление источника на уровне сотен МОм ... единиц ГОм. Потребное входное сопротивление измерёметра оцените сами.

Если внимательно проанализируете мои вопросы, то поймёте

что Вам не приходилось измерять заряды в 10^(6..12) электронов.
ТС не огласил, что является источником измеряемой величины. Может статься, что какое-нить косвенное измерение здесь будет более уместным.