Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
AM TechnologiesAM Technologies
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Dzielnik napiecia w woltomierzu

30 Gru 2019 10:47 726 36
  • Poziom 4  
    Witam,
    To jest mój pierwszy post więc proszę o wyrozumiałość
    Chciałbym zbudować woltomierz o rezystancji wejściowej 5 T Ohm oraz by mógł umożliwiać pomiar do 1500 V. Problem mam tylko na skonstruowaniu dzielnika który by umożliwił taki pomiar do układu. Czy ktoś z was mógłby zna sposób w jaki dzielnik napiecia poradziłby sobie z napięciem 1500 V bez ogromnego wkładu finansowego?
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Poziom 4  
    Bardzo dziękuje za odpowiedz
    Sęk w tym, że właśnie jest potrzebna ta rezystancja wejściowa. W projekcie została ona uwzględniona i ciężko sobie z tym poradzić.
  • Pomocny post
    Poziom 34  
    Tu masz np. rezystory o rezystancji 1TΩ na max. napięcie 30kV: :arrow: Link
    Tanio nie będzie. No i problem z rozwiązaniem zacisków wejściowych i sond pomiarowych aby nie zmniejszały rezystancji wejściowej miernika.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    czejzpl napisał:
    Sęk w tym, że właśnie jest potrzebna ta rezystancja wejściowa. W projekcie została ona uwzględniona i ciężko sobie z tym poradzić.
    Błędne założenia taniej zmienić już teraz, niż budować taki przyrząd. Rezystory o bardzo dużej rezystancji są mało dokładne, ale to nie jedyny kłopot, rezystancja wielu typowych materiałów izolacyjnych jest mniejsza, niż twój rezystor, chcesz żeby prąd twojego dzielnika wynosił 300pA przy 1,5kV, trzeba bardzo uważać na upływności i wyładowania koronowe na ostrych krawędziach, potrzeba precyzyjnego wzmacniacza o bardzo małych prądach polaryzacji, no i raczej nie ma sensu robić tego na laminacie, lepsze podłoże alundowe. To się da zrobić, ale nie wierze że to jedyna droga.
  • Poziom 4  
    A czy jest może jeszcze jakiś inny sposób rozwiązania? Szukam każdej możliwej opcji.
  • Poziom 29  
    Ja bym próbował wykorzystać potencjometry z transformatorów wysokiego napięcia z telewizorów kineskopowych, tam są także wysoko oporowe rezystory naniesione na porcelanę.
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Moderator
    czejzpl napisał:
    Witam,
    To jest mój pierwszy post więc proszę o wyrozumiałość
    Chciałbym zbudować woltomierz o rezystancji wejściowej 5 T Ohm oraz by mógł umożliwiać pomiar do 1500 V.

    Możesz napisać po co? Bo mierzyć nim się nie da. Już załączenie światła w sąsiednim pomieszczeniu będzie wpływało na jego wskazania, przewody w ścianach również.
  • Poziom 4  
    retrofood napisał:
    Możesz napisać po co? Bo mierzyć nim się nie da. Już załączenie światła w sąsiednim pomieszczeniu będzie wpływało na jego wskazania, przewody w ścianach również.

    Temat został wymyślony przez profesora do mojej pracy na studiach.
  • Moderator Projektowanie
    klamocik napisał:
    Ja bym próbował wykorzystać potencjometry z transformatorów wysokiego napięcia z telewizorów kineskopowych, tam są także wysoko oporowe rezystory naniesione na porcelanę.

    O baardzo kiepskiej tolerancji. Do miernika?
  • Moderator
    czejzpl napisał:
    retrofood napisał:
    Możesz napisać po co? Bo mierzyć nim się nie da. Już załączenie światła w sąsiednim pomieszczeniu będzie wpływało na jego wskazania, przewody w ścianach również.

    Temat został wymyślony przez profesora do mojej pracy na studiach.

    Kiepsko to widzę. Miałem na studiach wykonać układ do badania pętli histerezy ferroelektrycznej materiałów dielektrycznych, czyli układ do pomiaru prądów rzędu nawet poniżej 1 nA (nanoampera) i nie zrobiłem tego. Właściwie to prototyp zrobiłem, ale tak jak napisałem, nawet jakieś tam podstawowe ekranowanie nie pomagało, układ przyjmował wszelkie zakłócenia z otoczenia i do pomiarów się nie nadawał.

    A może zastosujesz jakiś przetwornik z MOSFET-em?
  • Poziom 4  
    Dowiedziałem się, że można użyć do stworzenia takiego dziennika kondensatorów poliestrowych. Czy jest taka szansa?
  • Poziom 43  
    klamocik napisał:
    Ja bym próbował wykorzystać potencjometry z transformatorów wysokiego napięcia z telewizorów kineskopowych, tam są także wysoko oporowe rezystory naniesione na porcelanę.
    Kiladziesiąt-stokilkadziesiąt megaomów - mało.
    czejzpl napisał:
    Temat został wymyślony przez profesora do mojej pracy na studiach.
    A co jest głównym zadaniem?
    czejzpl napisał:
    Dowiedziałem się, że można użyć do stworzenia takiego dziennika kondensatorów poliestrowych. Czy jest taka szansa?
    Ogólnie kondensatorów można użyć do pomiaru napięć zmiennych, z kolei dzielnik rezystancyjny o takiej rezystancji do zmiennych się zupełnie nie nadaje.
    retrofood napisał:
    Kiepsko to widzę. Miałem na studiach wykonać układ do badania pętli histerezy ferroelektrycznej materiałów dielektrycznych, czyli układ do pomiaru prądów rzędu nawet poniżej 1 nA (nanoampera) i nie zrobiłem tego.
    Mierzę takie prądy, ale zanim opanowałem minęło sporo czasu, więcej niż jeden semestr ;)

    czejzpl napisał:
    A czy jest może jeszcze jakiś inny sposób rozwiązania? Szukam każdej możliwej opcji.
    Przed dzielnikiem (o normalnych kilkudziesięcio-megaomowych rezystancjach) dać wtórnik, istnieją tranzystory na tak wysokie napięcia, można użyć wzmacniacza operacyjnego z bootstrapowanym zasilaniem. Nie będzie to tak łatwe jak przy zakresie kilkudziesieciu-kilkuset woltów, ale ta sama zasada bootstrapu jest możliwa do wykorzystania, dodatkowo trzeba by dodać zabezpieczenia wejścia, izolowane zasilanie do wzmacniacza...
    Jakby nie kombinować. wymaga to zbudowania wtórnika na pełny zakres napięcia.
    Opis działania poniżej, tego schematu nie zastosujesz 1:1 ale zasadę działania możesz przenieść
    https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-1593.pdf
  • Specjalista elektronik
    A czy to ma być napięcie dodatnie, ujemne, przemienne? Dla ujemnego jest sposób z nietypowym użyciem lampy elektronowej, ale z dodatnim wyjdzie gorzej, a z przemiennym chyba całkiem źle.

    Idea jest taka: napięciem ujemnym podanym na anodę (to musi być lampa z anodą na kapturku) steruje się prąd siatka-katoda - nasiatkę podaje się napięcie dodatnie względem katody.

    Mierzyłem prądy poniżej pA - są wzmacniacze operacyjne, które sobie z tym radzą. Jeśli dzielnik i zmiany napięcia nie są bardzo powolne, to powinien to być dzielnik skompensowany RC.
  • Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    Mierzyłem prądy poniżej pA - są wzmacniacze operacyjne, które sobie z tym radzą.
    Są ale reszta układu też musi się do tego nadawać, trzeba uważać na upływności.

    _jta_ napisał:
    Jeśli dzielnik i zmiany napięcia nie są bardzo powolne, to powinien to być dzielnik skompensowany RC.
    Tylko do tak wymagającego dzielnika nie będzie łatwo o dobór kondensatorów, zaczął bym od powietrznych ale nawet tu trudno liczyć na brak upływności na poziomie pA.
    Jeśli napięcia maja być zmienne to impedancja i tak będzie mniejsza niż 5TOm, nawet 1pF uniemożliwi uzyskanie takich impedancji, nawet przy względnie niskich częstotliwościach.
  • Poziom 4  
    jarek_lnx napisał:
    A co jest głównym zadaniem?


    Głównym założeniem jest stworzenie miernika cyfrowego DC o dużej rezystancji wejściowej i możliwości mierzenia do 1,5kV
  • Poziom 43  
    jarek_lnx napisał:
    czejzpl napisał:
    Dowiedziałem się, że można użyć do stworzenia takiego dziennika kondensatorów poliestrowych. Czy jest taka szansa?
    Ogólnie kondensatorów można użyć do pomiaru napięć zmiennych, z kolei dzielnik rezystancyjny o takiej rezystancji do zmiennych się zupełnie nie nadaje.

    Tam raczej chodzi o wykorzystanie rezystancji upływności kondensatora.
  • Specjalista elektronik
    :?: Pomyślałeś, jaką to ma stałą czasową?

    Można by jeszcze wykorzystać pomiar pojemności diody (albo złącza kolektor-baza) - zależy od napięcia, ale przy takich napięciach słabo i nieliniowo. No i trzeba by znaleźć tranzystor/diodę z małym prądem wstecznym złącza.
  • Poziom 4  
    _jta_ napisał:
    _jta_ w #14 napisał:
    A czy to ma być napięcie dodatnie, ujemne, przemienne?
    Co z odpowiedzią na to pytanie?

    To ma być miernik DC więc raczej nie może być przemienne. (o to chyba Ci chodzi, jeśli nie to przepraszam)
  • Poziom 4  
    atom1477 napisał:
    Ja tylko się domyślam o co chodziło temu kto proponował użycie kondensorów. A że jego pomysł był głupi to co innego.

    Jeśli chodzi o zastosowanie w dzielniku tych kondensatorów poliestrowych to słyszałem, że jedna z firm użyła tego w swoim prototypie woltomierza.
  • Specjalista elektronik
    Hm... ciekawe, na ile małą da się uzyskać upływność lampy (takiej z anodą wyprowadzoną na kapturek) przy delikatnym żarzeniu katody?

    Przy pomiarze napięcia dodatniego elektrony z katody trafią do anody dając prąd, więc prąd wejściowy będzie większy; przy ujemnym zależy od izolacji.

    Czy tematem pracy ma być zbudowanie od podstaw woltomierza, czy tylko jest on potrzebny do wykonania pomiarów?
  • Poziom 43  
    A po co wtedy żarzyć katodę?
    Lampa (tzn. szkło) raczej nie da dużej stałości rezystancji.

    Jeżeli rezystancja wejściowa ma być tak duża i do tego konkretna, to można by tu zastosować pomiar aktywny.
    Czyli jakby mostkowy z automatycznym równoważeniem mostka.
    Tyle że tu nie był by to mostek.
    Tylko źródło napięcia 0...1.5kV i mikroamperomierz włączony pomiędzy wejście a to źródło.
    I do tego układ sprzężenia zwrotnego dbający o to żeby rezystancja widziana z wejścia była stała i równa te 5TΩ.
  • Specjalista elektronik
    atom1477 napisał:
    Lampa (tzn. szkło) raczej nie da dużej stałości rezystancji.

    Doczytałem się, że są do takich konstrukcji specjalne lampy o upływnościach kilku fA.

    atom1477 napisał:
    Tylko źródło napięcia 0...1.5kV i mikroamperomierz włączony pomiędzy wejście a to źródło.

    A może dioda pojemnościowa szeregowo z opornikiem? Mierzyć jej pojemność i dostosowywać napięcie po drugiej stronie?

    A można dać na wejście opornik np. 10TΩ i mierzyć prąd. Tylko (z mojego doświadczenia) trudno będzie zejść z szumem poniżej 2-3V.
  • Poziom 4  
    _jta_ napisał:
    Czy tematem pracy ma być zbudowanie od podstaw woltomierza, czy tylko jest on potrzebny do wykonania pomiarów?


    Muszę go wykonać by miał możliwości pomiarowe i dało się nim cokolwiek robić. Większość projektu mam, jednak problem tylko mam z tym dzielnikiem.