Hallo zusammen!
Ich habe hier einen Spannungsteiler fuer Hochspannung, der obere
Widerstand ist etwa 100-1000GigaOhm gross und der untere 1GOhm (fest).
Die anliegende Spannung variiert zwischen 800V und 7kV. Ich wuerde gerne
die Spannung am Mittelabgriff messen, nur benoetige ich dafuer einen
Impedanzwandler der die Quelle kaum belastet, also nur wenige pA
aufnimmt... Hat jemand eine Idee was ich da nehmen kann? fmax ist 10kHz.
Danke und Gruss,
Jan
P.S.: Nein, ich kann die Widerstaende leider nicht aendern :-(
Dafür kann man Operationsverstärker mit MOSFET-Eingang nehmen. Die
Üblichen Verdächtigen wären CA3140, TLC 271, ICL 7611.
Wegen der Spannung wird man ja vermutlich Typen nehmen die auch etwas
mehr Versorgungsspannung vertragen (z.B. 24 V). Viele neue Typen fallen
dadurch raus.
@ Jan (Gast)
>Widerstand ist etwa 100-1000GigaOhm gross und der untere 1GOhm (fest).>Die anliegende Spannung variiert zwischen 800V und 7kV.
1000 GOhm = 1 TOhm, macht bei dir zwischen 0,8..7nA.
Wenn du max. 1 Promille Fehler haben willst, darf dein OPV max. 0,8pA
Biasstrom haben. Sowas gibt es problemlos von mehreren Herstellern.
>aufnimmt... Hat jemand eine Idee was ich da nehmen kann? fmax ist 10kHz.
Das schaffst du aber nur, wenn der Spannungsteiler kompensiert ist. Denn
sonst ist es Essig mit 1TOhm und 10kHz.
MFG
Falk
Aus dem gleichen Grund könnte die Eingangskapazität des
Impendanzwandlers sehr viel interessanter sein als der Eingangsstrom.
Mag jemand mal ausrechnen, was bei 1 Promille Fehler maximal zulässig
ist ;-).
Erstmal vielen Dank fuer Eure Antworten!
Mit der Eingangsimpedanz muss ich dann mal schauen, prinzipiell koennte
ich runter bis 20Hz, also stabile Ausgangsspannung nach 50ms. Noch etwas
zum Hintergund: Der 1TOhm Widerstand sind in eigentlich zwei Elektroden
im Vakuum mit einem Abstand von 20um, durch Feldemission fliesst ein
Strom der exponentiell von der angelegten Spannung abhaengt. Bei 800V
sind das etwa 1nA, bei 3kV etwa 1uA. Das ganze haengt sehr stark von der
Oberflaechenbeschaffenheit der Elektroden ab, und genau die will ich
damit messen. Da ich diese Messung sehr haeufig machen will, so ca.
10000 mal, sollte die Messung sehr schnell sein. Die 800V-3kV kann mein
Netzteil in 50V Schritten abfahren, pro Schritt braucht es 50ms
Einschwingzeit (vermutlich weniger). Dann soll der Strom gemessen werden
und das ganze beginnt von vorne... Bis jetzt habe ich ein integrierendes
Elektrometer genommen, das braucht pro Messschritt 20s...
Danke nochmal und Gruss,
Jan
Jan schrieb:
> Erstmal vielen Dank fuer Eure Antworten!>> Mit der Eingangsimpedanz muss ich dann mal schauen, prinzipiell koennte> ich runter bis 20Hz, also stabile Ausgangsspannung nach 50ms.
das erleichetert die Frequenzkompensation deutlich, da weit ab von
10000Hz
> Da ich diese Messung sehr haeufig machen will, so ca.> 10000 mal, sollte die Messung sehr schnell sein.
Aber nicht 10000x pro Sekunde. Es reicht wohl, wenn Deine A/D Wandler
Richtung 10 - 40 Messungen pro Sekunde ausgewählt werden.
Die erste Messung startet man sinnvollerweise 45 ms nach dem das
Netzteil auf die neue Spannung programmiert wurde. Nur mal als
Beispiel.
Ja, so hatte ich das vor. Oder direkt das Ausgangssignal auf ein Scope
geben. Das einzige was mir noch sorgen macht ist der dynamische Bereich,
evtl. werde ich den Festwiderstand von 1GOhm kleiner waehlen. Ich habe
den OPA830 von TI gefunden, kennt den jemand? Ist ein
Transimpedanzverstaerker mit 4-5Dekaden dynamischen Bereich.
Wenn es wirklich nur um eine Strommessung geht, dann sollte man auch
gleich einen Transimpedanzverstärker nehmen, bzw. mit einem OP aufbauen.
Das vereinfacht den Schutz vor Überspannung. Ganz ohne Schutz wird das
wohl nicht lange gut gehen.
Fast wichtige als die Wahl des OPs ich es fast auf einen sauberen
Aufbau, mit Guardring usw. zu achten. Sonst hat an schnell ein paar 100
pA an Leckstrom igrendwo auf der Platine.
Bei 50 V Schrittweite macht es ja nichts wenn die Messung ein bischen
länger dauert. Man hat ja nur knapp 200 Punkte. Wenn man etwas längr
mißt kann man Rauschen etwas besser unterdrücken.
