[vervs 24]

если нужно готовое с метрологией и т.п. , поищите "компаратор калибратор", например КМ300

если "для себя" можно взять даже оценочную плату АЦП AD7195  или использовать усилитель типа DC NANOVOLT AMPLIFIER MODEL A10

Пределы компарирования, измерения и воспроизведения напряжений*, В/разрешающая способность калибратора, мкВ

1000/10; 10/1; 1/0,1; 0,1/0,01

[тавр 0]

В ‎17‎.‎12‎.‎2018 в 14:04, MegaVolt сказал:

Как решают задачу сравнения двух близких напряжений с максимальной точность. Под точностью понимается не сама величина разности. А отсутствие погрешностей вида напряжения смешения и пр.... 
В стародавние времена применяли электромеханические модуляторы.

А что есть сейчас подобного? Или как решается эта задача?

Вполне устроит результат в виде идеального компаратора. Но ещё лучше  если будет некая информация уровня ближе-дальше от равенства. Этакий нуль индикатор.

Входные сигналы считаем постоянными и малошумящими. Нагружать их сильно не желательно. Например не более 1мА.
Скорость выдачи ответа больше-меньше хотелось бы побольше. Например 1мс.

Подскажите что есть в мире? Может какие ссылки или документы?

Источники имеют общий провод? источники одной полярности? Если ДА, то включите между ними микровольтметр с нулем посередине.

[MegaVolt 25]

18 часов назад, iliusmaster сказал:

1. Какие диапазоны входных напряжений для сравнения. для 1 вольта - 1 мкв - это 1ppm, Это уже ОЧЕНЬ не просто, но терпимо. Для 10 В - 1мкВ это 0,1ppm, Это уже предел технических возможностей человечества. Для 100 В - невыполнимая задача

А это важно? Меряем же именно разность. т.е. дифф напряжение. Если синфазная составляющая является проблемой давайте её обнулим. Т.е. есть одно напряжение в диапазоне +/- 10мкв. С какой максимальной точностью можно определить больше оно нуля или меньше?

На счёт 0,1ppm я бы поспорил. Квантовый стандарт имеет 10^-9 точность. И как то их между собой сравнивают. 

Цитата

2. Измерительная цепь быть должна одна с памятью. зарядили конденсатор от 1 источника, разрядили от другого, если получили не 0, то неравны. Можно повторить 1000 раз и набрать статистику

Т.е. интегрирующий ацп... Они по моему тоже не избавлены от напряжений смещения входов.

18 часов назад, Herz сказал:

А какая, если не абсолютная? Вся хитрость в поддержании стабильности. Эталонов, например.

Интересует не точность разницы. А знак разницы. Не более. Т.е. для напряжения  в диапазоне +/- 10мкв определить знак с максимальной точностью. Т.е. задача сравнения а не измерения. На сколько больше конечно интересует но с любой точностью.

[MegaVolt 25]

21 минуту назад, тавр сказал:

Источники имеют общий провод? источники одной полярности? Если ДА, то включите между ними микровольтметр с нулем посередине.

Да. Оба сигнала относительно одного общего. 
Собственно вопрос в том как максимально упростить этот самый микровольтметр если интересует по сути только сам ноль. А точность измеренных микровольт может быть +/- лапоть.

 

4 часа назад, vervs сказал:

если нужно готовое с метрологией и т.п. , поищите "компаратор калибратор", например КМ300

если "для себя" можно взять даже оценочную плату АЦП AD7195  или использовать усилитель типа DC NANOVOLT AMPLIFIER MODEL A10

Пределы компарирования, измерения и воспроизведения напряжений*, В/разрешающая способность калибратора, мкВ

1000/10; 10/1; 1/0,1; 0,1/0,01

A10 подходит. Спасибо за наводку. 

Но интерес к тому как он сделан остаётся. Дрейф смещения 1нВ/С это фантастика!!!

[MegaVolt 25]

Нашёл: https://xdevs.com/review/ema10/

А собственно OPA4187 и OPA2187 имеют как раз 1нВ/С. Красота!!!

[vervs 24]

см. также шум 0,1-10Гц и обратите внимание на AD8628, AD4528

и чтобы получить заявленные характеристики придется повозиться

[MegaVolt 25]

1 час назад, vervs сказал:

см. также шум 0,1-10Гц и обратите внимание на AD8628, AD4528

и чтобы получить заявленные характеристики придется повозиться

Спасибо! 
Это уже правда решения в лоб выходят. Со всеми встречными сложностями. Думал есть какие хитрые обходные пути :)

[iddqd2001 2]

8 hours ago, MegaVolt said:

Но интерес к тому как он сделан остаётся. Дрейф смещения 1нВ/С это фантастика!!!

EM-овские нано- и пиковольтметры, равно как и примитивный A10, все на одно лицо:

[MegaVolt 25]

13 часов назад, iddqd2001 сказал:

EM-овские нано- и пиковольтметры, равно как и примитивный A10, все на одно лицо:

А можно ссылочку на источник картинки? Я таких деталек то и не знаю. P1-P6 это что за хитрые резисторы?

Я вот набросал идею. Может кто подскажет что в ней не так?

В первом приближении при хороших ключах должна работать. Для ключей брать что нибудь опто. Например оптотранзистор чтобы инжекции заряда не было.

 

[iddqd2001 2]

Патенты EM: https://drive.google.com/open?id=11iJauMvdXo7XzkrJJRr6325zZXR1FkNM

 

[MiklPolikov 0]

Предложу и я :

Ключи соединяют конденсатор либо с одним, либо с другим источником.
Ток заряда-разряда течёт через резистор, падение напряжение на резисторе подаётся на ОУ.
Питание ОУ гальванически развязано и выбрано так, что "земля" ОУ близка к сравниваемым напряжениям.
Таким образом, получится сравнивать напряжения хоть 1000в детектируя разность 1мкв - абсолютные значения компаратор "не видит" , на него подаётся только относительная разность, снятая с резистора.

В качестве ключей можно использовать полевики с ёмкостью затвора 5pF  и наноамперными токами утечки. Предварительно измерив падение напряжение в открытом состоянии.
В качестве источника питания ОУ фотогальванический драйвер с аналогичной паразитической ёмкостью.

 

Ещё стоит подумать о том, что любая точка пайки вносит ошибку из-за термоэлектрического эффекта. Ведь точка пайки это соединение разных металлов. Информация и цифры легко ищутся.  

 

 

 

 

 

 

[_pv 52]

On 12/18/2018 at 1:16 PM, MegaVolt said:

Но интерес к тому как он сделан остаётся. Дрейф смещения 1нВ/С это фантастика!!!

On 12/18/2018 at 1:36 PM, MegaVolt said:

А собственно OPA4187 и OPA2187 имеют как раз 1нВ/С. Красота!!!

ad7195 уже советовали. я от ad4528 так и не смог добиться 1/f шумов меньше чем у предусилителя в ad7195 на совсем больших временах усреднения > 100сек, даже запараллелив 10 штук. у него шумы меньше чем у OPAx187, 5 нВ/Гц, но зато дрейф больше.

у ad7195 кстати ещё и драйверы ключей и "демодулятор" встроенные, так что трансформатор как у A10 можно прям к нему подключать.

ну и посмотрите ещё на ads1263.

[MegaVolt 25]

19 часов назад, _pv сказал:

ad7195 уже советовали. я от ad4528 так и не смог добиться 1/f шумов меньше чем у предусилителя в ad7195 на совсем больших временах усреднения > 100сек, даже запараллелив 10 штук. у него шумы меньше чем у OPAx187, 5 нВ/Гц, но зато дрейф больше.

у ad7195 кстати ещё и драйверы ключей и "демодулятор" встроенные, так что трансформатор как у A10 можно прям к нему подключать.

ну и посмотрите ещё на ads1263.

Спасибо! 
АЦП любопытный очень. Глядя на первый лист даже показалось что они умудрились засунуть 7 1/2 мультиметр в одну микросхему. Потом почитал параметры успокоился :))

В 03.01.2019 в 07:00, MiklPolikov сказал:

Предложу и я :

Спасибо :) Вариант смещения входа мне понравился.

[MiklPolikov 0]

1 hour ago, MegaVolt said:

Спасибо :) Вариант смещения входа мне понравился.

Тогда продолжу:

Резистор нужно поставить вниз, тогда гальваническая развязка ОУ не нужна. 
Переключаем ключи, и на выходе ОУ получаем что-то вроде прямоугольного сигнала. 
Усиливать переменный сигнал с токосъёмного резистора можно хоть на уровне теплового шума самого резистора.
Короче, всё собирается на самых простых компонентах, без поиска супер-прецизионных.
Переключать можно всего один ключ.

Могу и ещё предложить.

 

 

[_pv 52]

4 minutes ago, MiklPolikov said:

Тогда продолжу:

Если речь не идёт про напряжения больше питания ОУ, чем это лучше готового дифференциального чоппер-усилителя, включенного прямо на оба входа?

который внутри будет сам делать то же самое, но ещё и с выходом, демодулируя сигнал обратно.

 

1 hour ago, MegaVolt said:

АЦП любопытный очень. Глядя на первый лист даже показалось что они умудрились засунуть 7 1/2 мультиметр в одну микросхему. Потом почитал параметры успокоился :))

но засунули тем не менее всё равно немало :)

причём у ad7195 даже с отключенным чоппером НЧ шумов совсем мало. я его правда в термостабилизированном помещении пытал, так что с температурой проблем особых нет, так вот дополнительные шумы от чоппера, становятся меньше дрейфов "без чоппера" на совсем уж каких-то многоминутных временах усреднения на уровне отдельных нВ.