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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik pA - nA Strommessung


Autor: oli (Gast)
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Hi,

ich habe ein ernstes Problem.
Mein Prof. hat mir einen Diplomthema vorgeschlagen, wo ich unter anderem 
ein Modul für die Strommessung im Bereich pA bis µA machen muss. Das ist 
nur ein Teil der Gesamtaufgabe.

Mein problm ist -> ich habe leider nicht zu viel Ahnung von 
Elektrotechnik!

Nun ich machte mich auf der Suche nach einer Problemlösung.
Googlen, Foren, etc... Ich konnte leider nich viel finden. Aber doch am 
Ende fand ich einen OP, den LT1012. Der soll mein Problem lösen.

http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId...

Auf Seite 12 fand ich eine Schaltung, die die Messung für den Bereich pA 
ermöglicht. Ich kann sehen wo der eingang ist. Aber wo der Ausgang ist 
und was ich dort messen kann, konnte ich die Schaltung leider nicht 
entnehmen.
Ich wäre euch allen dankbar, wenn ihr mir dabei helfen könnt, die 
Schaltung zu verstehen.

Oder vieleicht auch andere lösungsvorschläge!


MfG
Oli

Autor: mr.chip (Gast)
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Hallo

Ich denke, du meinst einen OP-Amp. Der hat nicht in diesem Sinne einen 
Eingang, der dann den Messwert ausgibt: Schau mal im Wiki unter 
Operationsverstärker.

Ich vermute mal, in diesem Bereich wirst du eher Probleme bekommen, dass 
Störungen nicht schon deinen Messstrom überlagern...

Gruss

Michael

Autor: Falk (Gast)
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@oli

>Mein Prof. hat mir einen Diplomthema vorgeschlagen, wo ich unter anderem
>ein Modul für die Strommessung im Bereich pA bis µA machen muss. Das ist
>nur ein Teil der Gesamtaufgabe.

>Mein problm ist -> ich habe leider nicht zu viel Ahnung von
>Elektrotechnik!

Ist dann nicht das Thema falsch gewählt?

>Oder vieleicht auch andere lösungsvorschläge!

Kauf dir ein fertiges Messgerät! In demBereich kommst du ohne SOLIDE und 
umfassende Kentnisse auf keinen grünen Zweig.

MFG
Falk


Autor: Weisnix (Gast)
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Was studierst du denn? Doch nicht etwa was mit Elektronik oder?

In der Schaltung auf Seite 12 ist ein Messgerät eingezeichnet!

Autor: Christian (Guest) (Gast)
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neben dem pA -Bereich kommt der Freq.-Bereich hinzu+
Quelle  (Impedanz)
Umgebung
.....

Ich glaube, unter www.edn.com
war vor einiger Zeit eine Appl. die passend sein könnte.

Habe da so ein C im Hinterkopf, der vibriert wird:

Vorteil:
  aus iconst wird I_niederfreq. => besser meßbar

GFruß
c.

Autor: Zip (Gast)
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Der LT1012 is eins, National hat auch einige : LMC661, LMC662, LMC6001A.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ich würde erst mal schauen, welche Präzision die Profis erreichen:
http://www.keithley.com/products/locurrhiresist/#2
http://www.home.agilent.com/USeng/nav/-536902435.0/pc.html
http://www.fluke.de/comx/products.aspx?locale=dede...
und ähnliche Verdächtige
Zu älteren Geräten gibts oft auch die Handbücher und sogar Schaltpläne.

Autor: Oli (Gast)
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Ich studiere Medizin Physik.
Das Thema an sich hat nicht viel mit Elektrotechnik zu tun.
Das Strommessen ist zwar nur ein kleines Teil, aber ohne geht es nicht.
Ein fertiges Messgerät zu verwenden, würde nicht viel helfen.
Denn es werden mehrere Module geben, die von einander abhängen.

vielen Dank.
Oli

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ich sagte auch nicht kaufen, sondern nachlesen, was mit welchem Aufwand 
geht. Mit der Suchfunktion bei Agilent, die viele Grundlagenartikel als 
PDF anbieten, findet sich einiges unter "low current measurement":
http://www.home.agilent.com/agilent/facet.jspx?cc=...

Autor: Falk (Gast)
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@Christoph Db1uq

>Ich sagte auch nicht kaufen, sondern nachlesen, was mit welchem Aufwand

Ich sagte kaufen. Und ich bleibe dabei, ohne eine gehörige Portion 
Fachkenntnis kann er das selber bauen vergessen. Und so wie es klingt 
hat der die bei weitem nicht. Ausserdem ist das nur ein kleiner Teil 
seiner Diplomarebit, ein Nebenkriegsschauplatz.

MfG
Falk

Autor: Christian (Guest) (Gast)
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Bei Med.-Phy.
spielen sicher
   EMV
aspekte eine Rolle.

I-Messung:
ist das das ausmessen der Ionen kanäle, o.s.?

Ggf. da mal spez. im internet suchen - ggf. auch bei
 IEEE (BME)

Je nach Ort : in der Bücherei der Univ. schauen, ,-)

die haben ggf. auch vorschläge/adressen eines Bauers
(Schreiber eines Artikles)

nur so als tipp

c.

Autor: Sirko Pöhlmann (poehli)
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wenn es sich Gleichstrom handelt kommst du mit einem geschalteten 
Integrator bzw transimpedanzwandler zum Ziel, da kannst du über die 
Integratinonszeit die oder die Kapazität den Messbereich anpassen.

IVC102P
DDC112
AFC2101

ich glaube so hießen einige Vertreter der Art.

Problem - du mußt µC Programmierung können um die Ansteuerung und 
Auswertung auf die Reihe zu bekommen.


Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
zu deiner Schaltung oben. Ich hoffe du hast gelesen das es auch auf den 
Eingangstrom des OPs angekommt der liegt nämlich schon bei ca 100pA wenn 
ich das auf die schnelle herausgelesen habe.... .
MFG
Peter

Autor: Rene (Gast)
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Ein CMOS oder Fet-OpAmp sollt's schon sein. Zip hat ein paar genannt.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Wir benutzen den OPA111 (typisch 0,5pA) mit nem 100M Widerstand und 
aktiv guard.


Peter

Autor: Papillion (Gast)
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Hast du nicht die Möglichkeit ein Praktikum in einer Medizintechnikfirma 
zu machen und das mit der Diplomarbeit zuverbinden?

pA ist nicht 'Ohne'. Ändert sich die Luftfeuchtigkeit im Raum gibts u.U. 
eine Fehlmessung.

Autor: johnny.m (Gast)
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Analog Devices AD795 wäre ein weiterer Elektrometerverstärker für pA.

Grundsätzlich muss ich aber denjenigen Recht geben, die sagen, dass da 
einige Fachkenntnis in Elektrotechnik erforderlich ist. Ich sitze selber 
derzeit an einem Projekt zur Messung hoher Isolationswiderstände (bis 
100 GOhm mit brauchbarer Genauigkeit), bei dem Ströme in der 
Größenordnung nA gemessen werden sollen.

Die Schaltung in dem verlinkten Datenblatt von LT ist sicher schon mal 
eine feine Sache, nur die Umsetzung erfordert auch Kenntnisse in der 
Hardware-Entwicklung. pA messen kann man nur dann, wenn man in der 
Schaltung Kriechströme auf ein absolutes Minimum reduziert (Vergießen 
der Schaltung mit einem hochwertigen Material, Heißkleber tuts da sicher 
nicht). Gerade bei Bauteilen im SO-Gehäuse misst man sonst wegen der 
geringen Pinabstände und der daraus resultierenden kurzen Kriechstrecke 
nur Mist. Bei DIL oder TO100 kann man sich da noch behelfen, indem man 
den Eingangspin des OP hochbiegt und z.B. über einen Teflonstützer 
fixiert, so dass man eine größtmögliche Kriechstrecke zwischen 
OP-Eingang und anderen leitfähigen Teilen erhält. Aber das sind nur 
einige der Aspekte, die bei einer solchen Schaltung zu beachten sind. 
Nicht umsonst sind Messgeräte, die solche kleinen Ströme messen können, 
Sch...teuer (z.B. Fa. Keithley).

Autor: Bri (Gast)
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Jepp, die fräsen auch noch so obskure Ritzen in die Platinen, um 
Kriechströme zu vermeiden. Selbst für einen Elektrotechnik Dipl.-Ing. 
ist das nicht so einfach mal fix zu bauen.

Autor: Christian (Guest) (Gast)
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Neben dem Fräsen werden GND-Ringe um die Eingänge
geäzt.
GND ist ein Thema.

Beim Zusammenbau eines Gehäuses hatten wir mal Probleme:
  falsche chem. Substanzen

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