Hochohmiger 1 kV Differenz-Tastkopf gesucht > 100 MΩ

Nils schrieb:
> Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass
> diese immer noch zu niederohmig sind.

Der hat ja auch nur 5M gegen GND.


Nils schrieb:
> Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100
> MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz.

Klingt für mich nach einem Verständnisproblem bzw. fehlenden Grundlagen.
Selbst die winzige Kapazität  (oder Asymmetrie!) von nur 1pF  stellt bei 
1MHz eine Last von nur 160 kΩ dar. Wie willst du da GΩ realisieren?


Wie hoch ist überhaupt das zu erwartende Differenzsignal und welche 
Quellimpedanz hat es?
Welches sind die Eigenschaften der Gleichtaktspannung?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich möchte mal gerne die Anlage sehen, die 1 kV mit 1 MHz moduliert. Wo
> sind wir hier, in Phantasia?

Moduliert ist ggf. zuviel gesagt, aber einige MHz (Sinus + Offsets) mit 
mehreren kV Amplitude sind zB in Ionenfallen nicht unüblich.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Und da muss man den Kurven-Verlauf mit einem Oszilloskop darstellen?
> Wohl kaum.

Natürlich, Du musst ja bewerten ob es funktioniert.

Aber ja, Eingangskapazität der Tastköpfe ist ein großes Problem und man 
misst es auch nicht differentiell.

Nils schrieb:
> Hallo,
>
> um eine sehr verlustarme Hochvolt-Schaltung zu vermessen

Welche denn?

> suche ich einen
> Differenztastkopf der die Schaltung nicht stark belastet.
>
> Erste Versuche mit 50 MΩ Differenztastköpfen (zB [1]) haben gezeigt dass
> diese immer noch zu niederohmig sind. Bei 1kV sind das immerhin 20mW
> Verlustleistung.

Ja und? Das kann man ggf. rausrechnen. Kommt auf die Schaltung an.

> Deshalb suche ich einen kV Differenztastkopf oder eine Schaltung mit 100
> MΩ - 1 GΩ. Als Bandbreite reicht 1 MHz.

Dream on. Sowas gibt es nicht. Habt bisher auch keine gebraucht, nicht 
mal die Area 51.

> Es gibt ja durchaus massebezogene Tastköpfe mit > 100 MOhm und > 1 MHz,
> z.B. [2], deshalb frage ich mich ob es das auch schon fertig als
> Differenztastkopf gibt.

Eher nicht, denn bei kleinen Spannungen von wenign kV braucht man im 
Normalfall keine 100MOhm. Man kann für einfache MEssungen ggf. zwei 
Tastköpfe nehmen und im Ozi die Differenz bilden lassen. Das ist zwar 
nicht perfekt und die Gleichtaktunterdrückung ist schon ab einigen 
Dutzend kHz nicht mehr allzu doll, aber meistens reicht es.

Ich wage die These, daß du keinen exorbitant hochohmigen 
Differenztastkopf mit 1MHz brauchst.

Beschreibe dein Meßproblem konkret.

MiWi (Gast) schrieb:

> 3stellige Geräteziffer

Sowas gibt's doch gar nicht ;-)

<10ms sind ja nun alles andere als steil. Da sehe ich irgendwie nicht 
die 1MHz Notwendigkeit.

Ok, 10ns sind natürlich auch <10ms ;)

Natürlich kann man da nicht einfach nur 1GOhm nehmen. Man muss parallel 
dazu einen kapazitiven Spannungsteiler schalten, ähnlich wie das bei der 
normalen 10:1 Probe gemacht wird.

Beispiel 500MOhm parallel 1pF und dann 1MOhm parallel 9xxpF nach Masse. 
Daran denn den umschaltbaren Tastkopf in Stellung 1:1 anschließen. Der 
belastet dann mit 1Mohm parallel xxpF. Der 1MOhm hat auch eine 
Schutzfunktion. der verhindert, dass sich der Kondensator mit 9xxpF 
nicht auf die Hochspannung auflädt, falls die 1:1 Probe nicht permanent 
angeschlosen ist.

Nils schrieb:
> die Kapazität ist kein Problem, das zu vermessende Signal ist kein 1MHz
> Sinus, sondern ein 1-50Hz Rechteck mit Flanken < 10ms.
> Um die Flanken schnell genug messen zu können, daher die 1 MHz
> Anforderung.

Jaja, die Akademiker wieder, wollen noch die 666. Oberwelle messen . . .
Käse^3

Wenn eine Signal 10ms Anstiegszeit hat, sind signnifikaten 
Frequenzanteile bis ca. 0,35/T ~30Hz drin. Meinetwegen kan man da auch 
100-1000Hz forderen, damit es möglichst unverzerrt ist, aber auch das 
ist schon arg akademisch.

> Das AC Signal selbst ist deutlich langsamer (zB 1 Hz). D.h. in Summe ist
> nicht so sehr die Kapazität sondern eher die statische Verlustleistung
> das Problem,

Wieso? Das wäre es nur, wenn deine Schaltung extrem hochohmig wäre.

> weshalb ich eine sehr hochohmige Messlösung suche.

> Das Differenzsignal 0V - 1kV - 0V. Bezogen ist das auf Masse, kann aber
> auch +-500V floaten (langsam, Gleichtakt kein Problem da statisch). Die
> Messauswertung soll elektrisch funktional durch den Differenztastkopf
> getrennt werden.

Dann besorg dir 08/15 HV Tastköpfe. Gibt es verhältnimäßig preiswert für 
vielleicht 200-400Euro. Haben wir in der 4ma. Die genaue Bezeichnung und 
Bezugsquelle hab ich aber jetzt nicht im Kopf. Ist so ähnlich wie der 
hier.

https://de.farnell.com/testec/15010/hochspannungstastkopf-40mhz-oszilloskop/dp/3373859

Klemm an die an zwei Oszikanäle un bilde im Oszi die Differenz. Das ist 
für diese Anwendung genau genug.

>Könnte man in Serie zu einem "normalen" Differenztastkopf mit z.b. 50
>MOhm differentiellem Eingangswiderstand (je 25Mohm gegen GND), zwei noch
>höher-ohmigere Widerstände schalten um den Eingangswiderstand zu
>reduzieren?

Könnte man, solange Dir der Frequenzgang egal ist.

>Falls die Kapazität eines Widerstandes zu hoch ist um keinen Hochpass zu
>bauen, könnte man ja auch ganz viele in Serie schalten?

Wenn Du wuirklich was kompensieren mußt, dann mußt Du das mit einem 
entsprechend dimensionierten C parallel zum Tastkopf machen.
Einen R durch mehrere Teil-R zu ersetzen, hat aber auch sicherlich 
wieder seine Seiteneffekte, denn der resultierende R hat dann wieder 
aufgrund seiner größeren Fläche mehr parasitäres C zur Umgebung, und und 
das auch noch wie ein mehrpoliger RC-Tiefpaß (wegen der 
parasitärkapazitiven Verbindungen zw. den Rs)