[НЕХ 4]

А у меня вопрос по нижней схеме.

Видел в рекламе, что кто-то из производителей ИМС начал выпуск такого интегрального решения. 

Кто это сделал или каково название микросхемы ?

[haker_fox 61]

22 minutes ago, НЕХ said:

А у меня вопрос по нижней схеме.

Простите, офф) Это какое издание книги? Она у Вас в бумажном виде или это электронная книга?

[НЕХ 4]

В бумажном.

[MegaVolt 28]

4 часа назад, haker_fox сказал:

Простите, офф) Это какое издание книги? Она у Вас в бумажном виде или это электронная книга?

Это дополнение "The Art of Electronics: The x Chapters"
Надо поискать может уже есть в электронке :)

[rudy_b 1]

Если у вас минимальный измеряемый ток 10 пикоампер, то особых проблем нет.

Берете опер с малым входным током (например LMC6041 - входной ток менее 2 фемтоампер(типовой), 4 пикоампера (предельный)), включаете как инвертирующий (виртуальный ноль) и защищаете вход парой диодов  (например BAV199). На входе - продольный токоограничивающий резистор порядка нескольких ком.

Не забудьте смонтировать ключевые точки входного каскада не на печатной плате, а на хороших изоляторах + защитная земля.

Кстати, хороший фторопласт отлично работает при правильном использовании, мы работали с этим изолятором до 1e-18 А. Альтернатива- янтарь или современная керамика (возможно).

[НЕХ 4]

"Приборы и технику эксперимента" современную легче узреть на контролируемых янками ресурсах)) - 

"A High-Precision Low-Noise High-Voltage Source"

media.springernature.com/lw685/springer-static/image/art%3A10.1134%2FS0020441221050195/MediaObjects/10786_2021_8452_Fig1_HTML.gif

Изменено 17 февраля, 2022 пользователем НЕХ

[haker_fox 61]

16 hours ago, MegaVolt said:

Надо поискать может уже есть в электронке :)

Пока не нашёл. Но скан, выложенный здесь в теме, одной страницы - понравился. Думаю, что надо просто купить мне её)

15 hours ago, rudy_b said:

включаете как инвертирующий

Примерно так и хочу сделать. А в обратной связи - конденсатор. Т.е. я хочу измерять ток с помощью интегратора. Проблема в том, что конденсатор должен быть качественный. Вот, пылесошу тему про кусок коаксиала вместо конденсатора.

15 hours ago, rudy_b said:

Не забудьте смонтировать ключевые точки входного каскада не на печатной плате

Спасибо! У меня ещё в наличие есть пара реальных образцов для исследований.

15 hours ago, rudy_b said:

Альтернатива- янтарь

Простите, а FR-4 для таких применений при условии использования охранных колец, нелакировки платы, неиспользовании маски над кольцами, вообще не годится?

[Plain 194]

2 часа назад, haker_fox сказал:

Проблема в том, что конденсатор должен быть

Повторю, оставьте уже усилитель заряда — верхние пределы делайте эталонами постоянного напряжения и обычным трансимпедансным на 10 МОм со схемой коррекции смещения, а нижние пределы — подключением ко входу источника эталонов тока и замыканием ОС на регулировку напряжения.

[НЕХ 4]

И не надо никаких кабелей вместо конденсаторов. NP0 и калибровка.

http://the-epic-file.com/text/bookz/aoe_3/ch_13/aoe3_13_08.htm#x_13_08_03

И читать побольше хороших книжек с картинками, чтобы не заносило в инженерные дебри. Работают простые конструкции.

http://www.nasa.gov/pdf/684081main_12188C_Revised for Posting_Battel_HVEngineering_Workshop_DAY2.pdf

Интегратор заряда вполне можно заменить на сигма-дельта АЦП.

 

Изменено 18 февраля, 2022 пользователем НЕХ

[haker_fox 61]

34 minutes ago, Plain said:

Повторю, оставьте уже усилитель заряда

Не могли бы Вы более развёрнуто ответить: почему? Два прибора, которые я рассмотрел, содержат интеграторы в канале измерения тока. Да, там стоят плёночные конденсаторы. И канал измерения напряжения есть. Фирмы эти известные на рынке измерений. Но я бы пока не рискнул здесь их называть, чтобы не подставить ни себя ни фирму, где я работаю.

2 minutes ago, НЕХ said:

И читать побольше хороших книжек с картинками

Вах, я ведь именно книжки хорошие и просил в начале топика, нет?)) А тут уже начали обсуждение конструкции, и эти обсуждения мне пока не очень понятны.

2 minutes ago, НЕХ said:

http://the-epic-file.com/text/bookz/aoe_3/ch_13/aoe3_13_08.htm#x_13_08_03

Да, про АЦП многостадийный из HP34401а я читал)) Спасибо)

[Plain 194]

18 минут назад, haker_fox сказал:

почему?

Чтобы у схемы был лишь один вход на всё.

[iliusmaster 5]

Можете уточнить следующие необходимые параметры:

1. Диапазон измерения тока.

2. Погрешность измерения тока во всем диапазоне и на краях.

Почему это важно? Может быть вообще будет достаточно трансимпедансного усилителя без интегрирования. 

[haker_fox 61]

6 minutes ago, iliusmaster said:

Можете уточнить следующие необходимые параметры:

Трудно ответить на этот вопрос, т.к. требования по погрешности наложены на измеряемую величину, и они выглядят так

5% + 3 е.м.р. до 1 ТОм
15 % + 3 е.м.р. до 10 ТОм

Как я понимаю, эта погрешность будет зависить от погрешности измерителя тока и напряжения. Да, моё руководство пока настаивает на таком подходе: измерять напряжение и ток отдельно. Хотя предложение уважаемого @Plain выглядит заманчиво. Но у меня есть подозрение, что канал пикоамперметра хотят использовать в другом приборе.

9 minutes ago, iliusmaster said:

Может быть вообще будет достаточно трансимпедансного усилителя без интегрирования.

Я новичок в этом деле, поэтому мне енпонятно, как с помощью TIA померить 10 пА? Ведь резистор в ООС нужен будет (для 1 В выходного напряжения, как пример) 1 / 10e-12 = 1e11 Ом. Что проблематично. Можно попытаться использовать T-мост вместо огромного резистора, либо так

Я правильно мыслю?

[iliusmaster 5]

1. Мне не понятна взаимосвязь между напряжение и током, что вы устанавливаете. Я мыслю, что для измерения сопротивления  можно напряжение и поднять. К примеру чтобы измерить 1ТОм можно взять испытательное напряжение 100В и тогда достаточно будет измерения тока величиной в 100пА. 
Измерить ток в 100пА с помощью TIA уже не сложно.   

Для понимания системы выбора испытательного напряжения необходимо сделать таблицу. В первой колонке будет испытательное напряжение. Во второй колонке - сопротивление изоляции, которое вы можете определить при этом испытательном напряжении. В третьей колонке вы получите диапазон токов, который вам необходимо измерить. В четвертой колонке проставите погрешности измерения. 

+ Необходимо установить шкалы. Нижний- верхний диапазон и дискретность. От этого будет зависеть необходимая точность источников опорного напряжения и разрядность АЦП.

 

PS

T - цепь лучше не использовать, она сильно приподнимает шумовую полку. 

Из моей практики:
1. Все что выше 10 пА можно и нужно измерять с помощью TIA. Ниже - уже надо смотреть конкретику. 

2. Сопротивления обратной связи с которыми можно удобно работать : 100МОм, 1ГОм.

10 ГОм - потребует ухищрений.

3. Необходимо посмотреть доступность электрометрических реле. Вам они понадобятся, чтобы переключать вход при калибровке смещения. 

4. Необходимо предусмотреть ШИМ ЦАП с высоким разрешением для корректировки смещения TIA.
 

 

 

[haker_fox 61]

9 minutes ago, iliusmaster said:

1. Мне не понятна взаимосвязь между напряжение и током, что вы устанавливаете. Я мыслю, что для измерения сопротивления  можно напряжение и поднять.

Это напряжение задаётся прибором по документации на изоляцию. Нельзя просто так взять и дать 100 В) Может быть нужно именно 50 или 5000. Я тут, как бы не спец, но читал, что именно так.

10 minutes ago, iliusmaster said:

T - цепь лучше не использовать, она сильно приподнимает шумовую полку. 

Ок.

10 minutes ago, iliusmaster said:

1. Все что выше 10 пА можно и нужно измерять с помощью TIA. Ниже - уже надо смотреть конкретику. 

Ах вот оно как) А я-то смотрю, что в книге Low Level Measuremnts от Keithley одни TIA и рассмотрены для малых токов, ни одного интегратора. Можно уточнить: почемы вы делает акцент на "можно и нужно"? Главным образом даже на "нужно". Что можно, я уже понял)

11 minutes ago, iliusmaster said:

3. Необходимо посмотреть доступность электрометрических реле. Вам они понадобятся, чтобы переключать вход при калибровке смещения.

Ок.

11 minutes ago, iliusmaster said:

4. Необходимо предусмотреть ШИМ ЦАП с высоким разрешением для корректировки смещения TIA.

Подойдёт ли ШИМ от "рядового" микроконтроллера с необходимым разрешением, если выход отфильтровать активным или, если можно, пассивным фильтром?

 

З.Ы. Кстати, я хотел пприменить интегратор с тем, чтобы отказаться от АЦП. Скорее всего необходимо будет дельта-сигма. А я думал, что можно выход интегратора завести на таймер в микроконтроллере и сделать что-то вроде одно/двух/много-стадийного АЦП. Без использования реального АЦП. Реальная ли эта идея, или это будет ну оооочень сложно?