Xác định điện áp rơi trên điện trở 10G với đồng hồ vạn năng giá rẻ

Tôi có hai điện trở 10G được kết nối nối tiếp với pin 3V. Tôi muốn xác định sự sụt giảm điện áp trên một trong số họ, tất nhiên là 1,5V. Khi tôi sử dụng đồng hồ vạn năng của mình để kiểm tra sự sụt giảm điện áp, nó đọc ~ 3V, mà tôi tin là do nó có trở kháng 10M nên mạch thực sự là một điện trở 10G nối tiếp với (điện trở 10G và điện trở 10M song song), vì vậy điện áp rơi khi vạn năng là một phần của mạch là 2,99 mV.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Làm thế nào tôi có thể đo điện áp rơi? Có thứ gì tôi có thể xây dựng để tôi có thể điều chỉnh trở kháng vạn năng đủ cao để nó không ảnh hưởng đến mạch nhiều không?

multimeter voltage-measurement

— John Smith
nguồn

Tra cứu một bài viết ED năm 1993 "What All This Femtoampere Stuff, Anyhow?" của Robert Pease quá cố.

— Spehro Pefhany

Tại sao bạn cần một mạch như vậy nếu tôi có thể hỏi? Bất kỳ tải nào được đính kèm sẽ tạo ra hiệu ứng tương tự như vạn năng.

— Huisman

@Huisman vì đã cố gắng xây dựng các ampe kế có thể đi đến dòng điện rất thấp. Tôi muốn các nguồn hiện tại rất thấp, sau đó cố gắng đo chúng. Nếu tôi chia điện áp xuống trước khi truyền qua điện trở 10G (hoặc cao hơn), điều đặc biệt hữu ích để có thể đo được rằng điện áp rơi thực tế là điều tôi mong đợi.

— John Smith

Bạn có thể vui lòng vẽ sơ đồ (bằng cách nhấn nút Sơ đồ trong trình chỉnh sửa trong bài viết gốc của bạn) nơi đặt ampe kế không? Tôi nghĩ rằng bạn tốt hơn nên chia điện áp cho ví dụ nồi 10k và kết nối nhánh của nó với điện trở 10G với ampe kế.

— Huisman

Như được vẽ, có vẻ như dải phân cách sẽ vượt qua 150pA. Chắc chắn có nhiều thứ có thể lén theo bạn vào thời điểm đó để gây rối với số đo của bạn. Có thể bạn không cần độ chính xác của femto amp, nhưng xem những gì họ làm để đảm bảo độ chính xác của fA có lẽ là một bước tốt.

— W5VO

Câu trả lời:

Làm những gì người xưa đã làm ==== sử dụng cây cầu Wheatstone. Như thế này

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Xoay chiết áp 10.000 ohm để đọc ZERO.

Sau đó đo điện áp nồi (và bù cho tải DVM)

— hệ thống tương tự
nguồn

Khéo léo trả lời, nên +1. Để hiệu chỉnh, thay thế R3 bằng một bộ điện trở 10G khác sẽ cho phép DVM được đặt thành không.

— Sparky256

Sự mất cân bằng trong việc áp dụng các Efield bên ngoài, hoặc Hfield, trên các đạo trình DVM, có thể là lỗi dư.

— analogsystemsrf

Trong trường hợp này, nên tránh xa các dây đo, nên càng ngắn càng tốt. Một cái lồng kim loại sẽ còn tốt hơn nữa. Ở 10G ohm, bạn có một máy dò khối rất nhạy. Bất kỳ cơ thể tích điện gần sẽ ảnh hưởng đến bài đọc.

— Sparky256

chắc chắn, một tín hiệu điện áp được xây dựng với op-amp FET có dòng điện phân cực đầu vào cực thấp.

https://www.mouser.co.uk/Sframuctors/Amoder-ICs/Operational-Amplifier-Op-Amps/_/N-4h00g?Rl=4h00gZgjdhpmZ1yvbz5oZ1yve6dbSGT

— Peter Green
nguồn

Có đủ để sử dụng một người theo dõi hiện tại thiên vị đầu vào thấp (nghĩa là chỉ sử dụng nó cho một trong các đầu dò vạn năng với đầu dò thứ 2 trực tiếp trong mạch thử nghiệm) hoặc tôi sẽ cần 2?

— John Smith

Các op-amp CMOS với đầu vào feemo-amp là lý tưởng cho các loại thiết bị này.

— Sparky256

Nếu bạn có thể nhận được các tụ điện có rò rỉ bằng không **, bạn có thể treo một tụ trên mỗi điện trở. Vì bạn đang làm việc với DC, hãy cho mạch vài tuần để ổn định, sau đó đo điện áp PEAK. Điện dung cần có sẽ sao cho hằng số thời gian RC là vài giây, trong đó R là điện trở tải của vạn năng của bạn.

** Tôi không biết nguồn nào cho các thành phần như vậy. Nếu bạn nhận được một, bạn tốt hơn không chạm vào hoặc thở vào nó. :-)

— giàu1941
nguồn