Вольтметр на 10кВ, Как сделать самому и за пять копеек? Опции

[designer78]

Собственно нужно сделать вольтметр на 10кВ постоянного напряжения.
Ничего похожего раньше не делал так что сильно не пинайте за ламерские вопросы.

Я правильно понимаю что нужно взять измерительную головку токовую (деревянную стрелочную) и добавить к ней добавочное последовательное сопротивление, чтобы Rдоб + Rизм давало ток полной шкалы головки при 10кВ. т.е Rдоб+Rизм = 10кВ/Iизм.
Дабы измеритель минимально грузил источник (который вероятно будет слабеньким и его еще тоже сделать нужно) ток измерения желательно сделать минимальным.
Или же при минимальном токе будут утечки по шунту и большая погрешность измерения и нужно взять ток побольше?

На минимальный ток присмотрел две головки
https://www.chipdip.ru/product0/9000211158 (100мкА)
https://www.chipdip.ru/product0/9000118814 (50мкА)
И походу продаваны совсем не думают что этими головками кто-то будет мерить что-то отличное от номинала то сопротивление головки нигде не указывается. (Я правильно понимаю что там тупо крутящаяся катушка/рамка а в рамке постоянный магнит?)

www.kip-guide.ru/docs/17054-98.pdf указано падение напряжения т. е. R=U/I=200мВ/100мкА=2кОм
http://zapadpribor.com/m2003/ вроде прямо указано сопротивление
Но нужно наверняка проверить мультиметром после покупки одна из головок китайская.

Таким образом Rдоб=10кВ/100мкА-2кОм=99.998M

Дальше нужно чтобы на сегментах добавочного сопротивления падало не овер_много и они не прошивались. т. е. Возьмем 99 резисторов на 1Мом ну реализуем какой либо подстроечный резистор перекрывающий 0-2Мом (дабы точно попасть).

Пойдут ли такие китайские резисторы 0.25Вт 1% ? ( https://www.chipdip.ru/product0/65297 )
Или можно еще smd 1206 1% ?
Лучше одного процента врятли найду.
Вроде и не особо много на каждом будет падать 100мкА х 1Мом = 100В. (допустимо вроде 250В)

Можно ли эту цепочку на печатной плате намотать и как?
Или по плате будут утечки и нужно навесным монтажом или на стойках?
Нужно ли взять больший рабочий ток чтобы не влияли утечки?
А что если взять вместо измерительной головки китайский мультиметр? (какое у него сопротивление?)
Реально ли получить точность порядка +-20В если резисторы будут 1% ?

У кого есть опыт изготовления подобного измерителя поделитесь. Особенно интересно как это добавочное сопротивление реализовать чтобы ничего не текло и не шилось. (видел фотки умножителей, так там некоторые делают навесным и потом еще все это прозрачным парафином заливают)

[dimka76]

MASTECH MAS 830B, MAS 830L, MAS 838 - от 20 мкА.
Высоковольтные высокоомные резисторы - http://www.erkon-nn.ru/upload/iblock/0db/r...atasheet_ru.pdf
У ЭРКОНа резисторы и поштучно покупали.

[designer78]

MASTECH MAS 830B, MAS 830L, MAS 838 - от 20 мкА.
.....

А можно маленько по подробней.
Такой китайский мильтиметр у меня конечно есть.
Но я правильно понимаю что ставили его на измерение тока 20мкА и тупо считая что он низкоомный по сравнению с добавочным сопротивлением, просто пренебрегали его сопротивлением.
А добавочное подбирали чтоб в диапазон попасть.
т.е. 10кВ/20мкА=500 МОм а сопротивление мультиметра положим килоомы и нужно добавочное последовательное подобрать 499МОм +-1М чтобы в диапазон китайца попасть.
Резисторы конечно серьезные я врятли такие найду, стоят наверно космос. (а я даже и не знал что в России делают боевые резюки)
Тут еще конечно при любом раскладе очень не лишним бы был, чтобы калибровать все это дело.

И еще вопрос, если я правильно все понял.
А как это выглядело, добавочные резисторы на плате, или как? сколько их было?

[gte]

Таким образом Rдоб=10кВ/100мкА-2кОм=99.998M
А что если взять вместо измерительной головки китайский мультиметр? (какое у него сопротивление?)
Реально ли получить точность порядка +-20В если резисторы будут 1% ?

20В от 10 кВ это 0,2%.

[designer78]

20В от 10 кВ это 0,2%.

Ну так предполагается что основная цепочка фиксовых резисторов и один подстроечный им регульнуть разве не получится?
Ну пусть для 10кВ разрешение 100В как-бы 1% разве не реально?

[gte]

Ну так предполагается что основная цепочка фиксовых резисторов и один подстроечный им регульнуть разве не получится?
Ну пусть для 10кВ разрешение 100В как-бы 1% разве не реально?

1. Кроме точности у резисторов есть температурная нестабильность, старение, изменение сопротивления от напряжения.
2. Где регульнуть собираетесь? Есть делитель или измерители соответствующей точности?
3. Вам надо указанное разрешение или точность?
4. Вам уже посоветовали нижегородские делители, но измерять придется напряжение иначе у их продукции параметры не впишутся даже в 1%.
5. Какой максимальный бюджет предполагаете? Без этого нельзя что-то советовать.

[dimka76]

Ну так предполагается что основная цепочка фиксовых резисторов и один подстроечный им регульнуть разве не получится?

Чтобы регульнуть и калибрануть вам нужны измерительные приборы, точность у которых выше вашей желаемой точности. Примерно на порядок.

[designer78]

Добрый вы, вопросы задаете.

1. Кроме точности у резисторов есть температурная нестабильность, старение, изменение сопротивления от напряжения.

Ну это конечно все ясно понятно
-Термостабилизация, калибровка
- Поверка периодическая
у меня конечно чисто бомжовский подход.

2. Где регульнуть собираетесь? Есть делитель или измерители соответствующей точности?

Да нигде пока, ну мож найдутся добрые люди помогут.

3. Вам надо указанное разрешение или точность?

Мне то и другое и можно без хлеба.
Ну хотелось бы конечно как-то оптимально стремиться в направлении качества при адекватных затратах.
И так чтобы понятно было.
В конце нужен источник постоянного напряжения, регулируемый, который конденсатор 100-200пФ заряжал бы до 500В,1000В,1500В,2000В,2500В и т.д. (ESD тестер для интегралки по HBM модели)
Вот его и нужно мерить.

4. Вам уже посоветовали нижегородские делители, но измерять придется напряжение иначе у их продукции параметры не впишутся даже в 1%.

Вы полагаете подход изначально не верный? Типа надо делать делитель а дальше с плеча делителя мерить напряжение.
Хотя dimka76 указывал китайские мультиметры и ток 20мкА (хотя щас глянул и них вроде минимальная шкала 200мкА).
Но тут приходит мысля не будет ли нелинейности. Мы вешаем вольтметр на плечо, у него свое входное сопротивление и в зависимости от измеряемого напряжения оно будет вносить погрешность.
Какое входное у китайцев порядка мегома. А у стрелочных вообще поди разбери.
Чтобы это компенсировать нужно в делитель больше тока заряжать а это следом на каждом резюке не больше 250В падало и дальше цепочка в километры.
Если как я хотел под ток 100мкА стрелочного индикатора то уже сотка 1МОм. (а их тоже как-то намотать нужно)
Потом под более большим током как бы это не начало греться.
Детально конечно не считал, но что-то мне это не нравится. Хотя я не спец в этом деле могу ошибаться.

Предполагается штучный экземпляр и я и не собирался фиксированными резисторами попасть белке в глаз.
Думаю собрать добавочное сопротивление из фиксированных резисторов а дальше подогнать подстроечными.

5. Какой максимальный бюджет предполагаете? Без этого нельзя что-то советовать.

Ну пару тысяч рублей на измеритель не жалко потратить.
Пока примечены
Китайская стрелочная головка на 100мкА 330р
https://www.chipdip.ru/product0/9000211158
Подсроечники на 1Мом и 100к 180р и 52р
https://www.chipdip.ru/product/3266w-1-105
https://www.chipdip.ru/product/3006p-1-104
SMD 1206 1МОм 5% 110шт. 70р
Но пока выходные врятли что закажу.

Кстати тут сам смотрел этот стрелочный индикатор и понял что если 10кВ положить на 50 делений то это максимум разрешение 200В.
Еще есть мысль взять китайский мультиметр под шкалу 200мкА
т.е. натянуть шкалу 200 -> 10000В т.е. пересчитывать домножая в уме на 50 т.е. 1 -> 50В
но тогда нужно сотку резюков на 500кОм.

И еще вопрос по форуму.
Вроде я когда создавал тему ставил галку чтобы ответы на почту приходили. (она и стоит у меня в подписаных)
А на почту приходит только какая-то реклама от форума.
Мож я чого не догоняю? что не так?

Сообщение отредактировал designer78 - Nov 4 2017, 22:35

[gte]

Ну это конечно все ясно понятно
-Термостабилизация, калибровка
- Поверка периодическая
у меня конечно чисто бомжовский подход.

Вы не поняли. Определяется условия эксплуатации и исходя требуемой точности определяется допустимый ТКС
У нижегородских отдельных резисторов ТКЕ плохой, у делителей лучше, но с ними надо измерять напряжение с нижнего плеча.

Да нигде пока, ну мож найдутся добрые люди помогут.

Думаете много у кого есть такие приборы (для измерения сотни МОм с хорошей точностью)? Сначала найдите.

Вы полагаете подход изначально не верный?

Верный, но возьмите резисторы соответствующей точности с хорошим ТКС или урежьте карася. Тем более при использовании стрелочного китайского прибора неизвестного класса точности. Микроамперметр класса 0,5 базовой погрешности от максимального значения шкалы + 100 ppm ТКС при 50 градусах даст уже более 1%. А еще погрешность сопротивления и т.д.

Ну пару тысяч рублей на измеритель не жалко потратить.

Ограничьтесь 5% и замеряйте каждый резистор делителя по отдельности на приличном приборе.

[Plain]

ESD тестер

Ну и зачем ему вольтметр? Галетный переключатель и один светодиод, что заряд конденсатора закончен.

[iosifk]

Собственно нужно сделать вольтметр на 10кВ постоянного напряжения.
У кого есть опыт изготовления подобного измерителя поделитесь. Особенно интересно как это добавочное сопротивление реализовать чтобы ничего не текло и не шилось. (видел фотки умножителей, так там некоторые делают навесным и потом еще все это прозрачным парафином заливают)

Посмотрите токи утечки статику и нагрев у изолятора, к которому будете крепить резисторы. И главное не поперек слоев, а вдоль...
Я видел такие штуки крепили к фторпласту...

[designer78]

Ну и зачем ему вольтметр? Галетный переключатель и один светодиод, что заряд конденсатора закончен.

Для контроля, что напряжение то что нужно, а то всякие случаи бывают.
Сама реализация источника высокого и сам тестер песнь конечно отдельная, тут еще подумать надо.
А вы видели конкретную реализацию? схему? расскажите.

Посмотрите токи утечки статику и нагрев у изолятора, к которому будете крепить резисторы. И главное не поперек слоев, а вдоль...
Я видел такие штуки крепили к фторпласту...

Ну какой изолятор... пока FR4 1.5мм конечно.
Пока видится что-то вроде платы по X скажем 10см по Y скажем 25см
вдоль Y по двум сторонам натянуты чепочки по 50 шт 1206 ну и вконце подстроечники.
По X с одной стороны вход с другой измерилов либо китайский стрелочник либо китайский мультиметр.
Что думаете совсем не покатит?
А уточните пожалуйста что значит вдоль слоев? В печатных платах они вроде крест накрест, где тут вдоль а где поперек?

И еще 10кВ это конечно хорошее желание (как раз у стрелочного вся шкала на 100) , но для начала мне за глаза хватит и 4кВ (потому как это еще поди попробуй сделай ESD под 8кВ)

И еще кто подскажет почему мне уведомления на почту об ответах не приходят?
В настройках стоит подписка на эту теме тока подписано "Тип: Уведомление с задержкой"
Это какая длинная линия задержки, что я еще не одного уведомления не получил.

[Plain]

А вы видели конкретную реализацию?

Конкретно Вам надо было начать ни с какого не вольтметра, а с разрядного резистора — ну это который 330 Ом 8 кВ и, соответственно, 200 кВт в импульсе выдаст, т.е. не пробьётся в дугу и не испарится.

[designer78]

Конкретно Вам надо было начать ни с какого не вольтметра, а с разрядного резистора — ну это который 330 Ом 8 кВ и, соответственно, 200 кВт в импульсе выдаст, т.е. не пробьётся в дугу и не испарится.

Спасибо вам, замечание верное.
Только вроде бы не 330 Ом а малька побольше.
Если по вражьему 833 милу то там 1.5кОм и емкость 100пФ, если по нашему осту то 1кОм и емкость 200пФ.
Т.е. если даже и в импульсе (U*U)/R для их стандарта получится ~42кВт а для нашего 64кВт. Что конечно тоже овер...много.
Но как учат книжки импульс тока там короткий порядка 1мкс, а основной пик и того доли мкс.
Но если резюк и не успеет распылиться на атомы, то какая нибудь единичная смдятина прошьется легко и будет тогда вместо HBM реальный ММ.

Ну а если попробовать на мощных резюках цепочку собрать (может не успеют в импульсе выгореть)
Типа таких
https://www.chipdip.ru/product0/9000199283 (дорогие собаки)
или таких
https://www.chipdip.ru/product0/9000039919
Тока они наверняка проволочные и прибавят индуктивности в цепь разряда.

Гемороя конечно много, я таких вещей раньше не делал.

[Baxt]

... Гемороя конечно много, я таких вещей раньше не делал.

Никакого особого геморроя там нет. Возьмите стрелочную головку на 100 мкА, зашунтируйте её высоковольтной емкостью, чтобы не прошил импульс через емкость ограничителя. А ограничитель соберите из 10 резисторов по 10 МОм, но чтобы держали больше киловольта каждый. Монтаж на длинной печатке с поперечными прорезями между выводами резистора. Нужна большая точность? Возьмите большую головку 1%, один из резисторов рассчитайте с учётом погрешности остальных резисторов.