Определите падение напряжения на резисторах 10G с помощью дешевого мультиметра

У меня есть два резистора 10G, соединенных последовательно с аккумулятором 3 В. Я хочу определить падение напряжения на одном из них, которое, конечно, составляет 1,5 В. Когда я использую свой мультиметр для проверки падения напряжения, он показывает ~ 3 мВ, что, как я полагаю, связано с тем, что он имеет сопротивление 10 М, поэтому схема действительно представляет собой один резистор 10 Гс, включенный последовательно (резистор 10 Г и резистор 10 М параллельно), поэтому падение напряжения, когда мультиметр является частью цепи, составляет 2,99 мВ.

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Как я могу измерить падение напряжения? Есть ли что-то, что я могу построить так, чтобы я мог настроить импеданс мультиметра так, чтобы он был достаточно высоким, чтобы он не влиял на цепь так сильно?

multimeter voltage-measurement

— Джон Смит
источник

Посмотрите статью 1993 года "Что это за фемтоамперская штука?" покойным Робертом Пизом.

— Спехро Пефхани

Зачем вам такая схема, если я могу спросить? Любая подключенная нагрузка будет иметь тот же эффект, что и мультиметр.

— Huisman

@Huisman за попытку построить амперметры, которые могут работать с очень низким током. Я хочу очень слабые источники тока, чтобы потом попытаться их измерить. Если я сначала делю напряжение перед тем, как пройти через резистор 10G (или выше), особенно полезно иметь возможность измерить, что фактическое падение напряжения соответствует ожидаемому.

— Джон Смит

Не могли бы вы нарисовать схему (нажав кнопку «Схема» в редакторе в исходном сообщении), где находится амперметр? Я думаю, что вам лучше разделить напряжение, например, на 10 кОм и подключить его ответвление с резистором 10G к амперметру.

— Huisman

Как видно, похоже, что делитель будет проходить 150pA. Есть определенно больше вещей, которые могут подкрасться к вам в этот момент, чтобы испортить ваши измерения. Может быть, вам не нужна точность фемто-усилителя, но, вероятно, стоит посмотреть, что они делают для обеспечения точности fA.

— W5VO

Ответы:

Делайте то, что делали древние ==== используйте мост Уитстона. Как это

схематический

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Поверните потенциометр на 10 000 Ом для получения НУЛЯ.

Затем измерьте напряжение (и компенсируйте нагрузку на DVM).

— analogsystemsrf
источник

Умный ответ, так что +1. Для калибровки замена R3 другим набором резисторов 10G должна позволить DVM быть установленным в ноль.

— Sparky256

Дисбаланс в воздействии внешних E-полей или H-полей на проводах DVM может быть остаточной ошибкой.

— аналоговые системы

В этом случае целесообразно держаться подальше от измерительных проводов, которые должны быть как можно короче. Металлическая клетка была бы еще лучше. На 10G ом у вас очень чувствительный детектор массы. Любое заряженное тело поблизости повлияет на показания.

— Sparky256

Конечно, повторитель напряжения построен на операционном усилителе FET с чрезвычайно низким входным током смещения.

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

— Питер Грин
источник

Достаточно ли использовать один повторитель тока с низким входным током (т. Е. Использовать его только для одного из мультиметровых щупов, когда 2-й непосредственно проверяет проверяемую цепь) или мне потребуется 2?

— Джон Смит

Операционные усилители CMOS с фемто-усилителями идеально подходят для устройств такого типа.

— Sparky256

Если вы можете получить конденсаторы с нулевой утечкой **, вы можете повесить один на каждом резисторе. Поскольку вы работаете с постоянным током, дайте цепи несколько недель на стабилизацию, затем измерьте ПИК-напряжение. Требуемая емкость должна быть такой, чтобы постоянная времени RC составляла несколько секунд, где R - сопротивление нагрузки вашего мультиметра.

** Я не знаю источника для таких компонентов. Если он у вас есть, лучше не трогать и не дышать. :-)

— richard1941
источник