[si_protsenko 0]

Есть задача измерять сопротивление по 4-х точечному методу многослойных металлических пленочных структур (сопротивление до 100 Ом). Необходим источник тока на 1 мА со стабильностью - 1мкА-0,1мкА.

 

Можно ли самому что-то соорудить? Или возможно как-то доработать источник тока (есть на кафедре) но стабильность его не достаточна - 0,1 мА?

 

Еще вопрос. Как бы попроще организовать, ввод значения тока в ПК?

Помогите, пожалуйста, может, кто сталкивался?

[rat 0]

Частично присоединяюсь к вопросу со своим - нельзя ли использовать в качестве вышезаявленного источника тока ЦАП с токовым выходом? С правильной опорой и ЦАП правильной разрядности.

[vvs157 0]

Стабильность какая? Кратковременная-долговременная, по температуре, при изменении сопротивления нагрузки (в каких пределах).

[si_protsenko 0]

Стабильность нужна долговременная, так как эксперимент идет 3-6 часов. Хотя можно уменьшить требования к времени стабильности, если организовать ввод точного значения тока в компьютер (измерять на пределе 1 мА с точностью до 3-4 знака). Можно и не вводит значения тока в компьютер (если будет стабильный источник тока). А узнать, например его в начале эксперимента.

 

По температуре стабильность особо не нужна. Так как эксперимент проходит в лаборатории при комнатной температуре и думаю, что за 3-6 часов она сильно не измениться.

 

Сопротивление измеряемых образцов лежит в пределе до 100 Ом. Меняется не сильно +-10-20 Ом.

 

У нас есть 16 битные АЦП компании Advantech, собираемся брать 24 битную АЦП (USB от National Instruments) и поэтому нужен стабильный источник тока. Так как сопротивления надо измерять с точностью 0,001 – 0,0001 Ом и возможно даже лучше (на будущее). Абсолютная погрешность определения сопротивления особо не интересует, важна разрешающая способность, так как снимаются зависимости сопротивления от температуры или деформации или магнитного поля.

[Al Volovich 0]

Стабильность нужна долговременная, так как эксперимент идет 3-6 часов. Хотя можно уменьшить требования к времени стабильности, если организовать ввод точного значения тока в компьютер (измерять на пределе 1 мА с точностью до 3-4 знака). Можно и не вводит значения тока в компьютер (если будет стабильный источник тока). А узнать, например его в начале эксперимента.

 

По температуре стабильность особо не нужна. Так как эксперимент проходит в лаборатории при комнатной температуре и думаю, что за 3-6 часов она сильно не измениться.

 

Сопротивление измеряемых образцов лежит в пределе до 100 Ом. Меняется не сильно +-10-20 Ом.

 

У нас есть 16 битные АЦП компании Advantech, собираемся брать 24 битную АЦП (USB от National Instruments) и поэтому нужен стабильный источник тока. Так как сопротивления надо измерять с точностью 0,001 – 0,0001 Ом и возможно даже лучше (на будущее). Абсолютная погрешность определения сопротивления особо не интересует, важна разрешающая способность, так как снимаются зависимости сопротивления от температуры или деформации или магнитного поля.

Есть два пути:

1. Обеспечить стабильный ток, и зная ток измерять напряжение.

2. Включить последовательно с измеряемым сопротивлением некоторое эталонное сопротивление - можно даже меру нужного класса точности, и одновременно измерять напряжение на том и на другом. При 2м способе требования к стабильности источника тока минимальны, но высокие требования к идентичности каналов АЦП образцового и измеряемого сопротивления. ИМХО второй способ предпочтительнее.

[dxp 65]

Стабильность нужна долговременная, так как эксперимент идет 3-6 часов. Хотя можно уменьшить требования к времени стабильности, если организовать ввод точного значения тока в компьютер (измерять на пределе 1 мА с точностью до 3-4 знака). Можно и не вводит значения тока в компьютер (если будет стабильный источник тока). А узнать, например его в начале эксперимента.

 

По температуре стабильность особо не нужна. Так как эксперимент проходит в лаборатории при комнатной температуре и думаю, что за 3-6 часов она сильно не измениться.

 

Сопротивление измеряемых образцов лежит в пределе до 100 Ом. Меняется не сильно +-10-20 Ом.

 

У нас есть 16 битные АЦП компании Advantech, собираемся брать 24 битную АЦП (USB от National Instruments) и поэтому нужен стабильный источник тока. Так как сопротивления надо измерять с точностью 0,001 – 0,0001 Ом и возможно даже лучше (на будущее). Абсолютная погрешность определения сопротивления особо не интересует, важна разрешающая способность, так как снимаются зависимости сопротивления от температуры или деформации или магнитного поля.

Почему бы не взять прецизионный источник опорного напряжения и прецизионный операционник и на них не собрать источник тока?

[si_protsenko 0]

Спасибо за ответы...

 

1. Обеспечить стабильный ток, и зная ток измерять напряжение.

2. Включить последовательно с измеряемым сопротивлением некоторое эталонное сопротивление - можно даже меру нужного класса точности, и одновременно измерять напряжение на том и на другом. При 2м способе требования к стабильности источника тока минимальны, но высокие требования к идентичности каналов АЦП образцового и измеряемого сопротивления. ИМХО второй способ предпочтительнее.

 

Интересный подход... Сам не догадался, спасибо за ответы... АЦП есть на 8 каналов. Но все равно нужен стабильный источник тока, т.к. у нас есть источники тока БП-50(49) так стабильность у них только +-0,1 мА. А так как момент снятия напряжения с образца и эталонного сопротивления может немного разниться (думаю доли секунды) то в этом моменте ток должен быть стабильным...

 

А какие эталонные сопротивления вы посоветуете? Где бы взять? Может кто сталкивался? Наверно должны иметь хорошую температурную стабилизацию...

 

Я думаю если сделает следующее... Взять батарейку (акамулятор) добавить Current Regulator Diode (например обсуждалось в ветке )Источник тока 2,5 мА ). Далее последовательно подключить эталонное сопротивление, образец. Будет ли такая схема работать? Я думаю, что таким образом можно исключить хаотическую нестабильность тока в блоках питания. Т.к. особенно не важно будет ток 1мА или 2.5мА. Главное что бы ток был стабильный во время АЦП с эталонного сопротивления и образца. Можно ли достигнуть таким методом точности измерения сопротивления до 3-4 знака?

 

Почему бы не взять прецизионный источник опорного напряжения и прецизионный операционник и на них не собрать источник тока?

 

Где взять? Или как самому сделать? Подскажите пожалуйста...

Или можно как то доработать имеющиеся в нашем распоряжении источники тока - БП-50(49)?

Мне бы надо как то попроще решить задачу...

[dxp 65]

Почему бы не взять прецизионный источник опорного напряжения и прецизионный операционник и на них не собрать источник тока?

 

Где взять? Или как самому сделать? Подскажите пожалуйста...

А что тут трудного? Вариантов масса, в книжках описаны. Навскидку - ОУ по схеме трансимпедансного усилителя (преобразователь "ток-напряжение"), на вход ему опору с прецизионного источника (какой-нито ADR42x или от Maxim, там даже и получше есть), в обратную связь нагрузку - там будет протекать нужный ток. Резистор входной для ОУ тоже лучше прецизионный ставить - у таких ТКС лучше.

 

Возможно, вышеописанный вариант Вам не подойдет, т.к. нагрузка там включается в ОС ОУ. Тогда можно даже и проще поступить - схема классическая: опора, с нее на неинвертирующий вход ОУ с выхода ОУ на затвор полевика. В исток полевику резистор, с резистора - на инвертирующий вход ОУ. Опора, ОУ и резистор, ессно, прецизионные. Все нестабильности и неточности полевика будут компенсироваться за счет ООС. Со стока полевика получите ток. Полевик - mosfet, конечно.

[rod 0]

Если у Вас сопротивления достаточно линейные (в пределах 1..2%) и если есть 8 каналов АЦП, так может быть просто взять стабильный (можно и прецизионный ) резистор 10к, через него от источника 10В запитывать Ваши образцы. Контролировать как падение напряжения на образце, так и общее питание. Остальное - расчет. По крайней мере мере аппаратных затрат - практически ноль. Весь груз - на вычисления (этого-то добра, наверное, хватает). Источник должен иметь кратковременную стабильность. Можно и шумах ( и о наводках ) позаботиться. Экранировки , развязывающие конденсаторы.. по месту.

[Al Volovich 0]

Интересный подход... Сам не догадался, спасибо за ответы... АЦП есть на 8 каналов. Но все равно нужен стабильный источник тока, т.к. у нас есть источники тока БП-50(49) так стабильность у них только +-0,1 мА. А так как момент снятия напряжения с образца и эталонного сопротивления может немного разниться (думаю доли секунды) то в этом моменте ток должен быть стабильным...

 

А какие эталонные сопротивления вы посоветуете? Где бы взять? Может кто сталкивался? Наверно должны иметь хорошую температурную стабилизацию...

 

Р331 по ссылке - есть и на 100 Ом. Точность и стабильность - более чем достаточная

http://www.measurement.ru/gk/electro/04/01/008.htm

 

Если каналы АЦП с одновременной выборкой - тогда можно не грузиться нестабильностью источника тока. И еще каналы АЦП должны быть гальванически изолированные...

Я так понял, вам нужны готовые платы для ПК, и собирать из рассыпухи вы не хотите?

[si_protsenko 0]

Я думаю, что прецизионный резистор особо не нужен, главное наверное что бы у него ТКС (температурный коэффициент сопротивления) стремился к нулю…

 

 

 

Р331 по ссылке - есть и на 100 Ом. Точность и стабильность - более чем достаточная

http://www.measurement.ru/gk/electro/04/01/008.htm

 

Если каналы АЦП с одновременной выборкой - тогда можно не грузиться нестабильностью источника тока. И еще каналы АЦП должны быть гальванически изолированные...

Я так понял, вам нужны готовые платы для ПК, и собирать из рассыпухи вы не хотите?

 

 

 

Катушки по точности и стабильности устраивают, но они громоздки и купить в Украине их будет проблема… АЦП у нас есть, на 8 каналов, 16 бит, с гальванической изоляцией (Adam 4018, 4019+) + хотим купить АЦП от National Instruments на 24 бита.

 

 

 

Посоветуйте пожалуйста какой взять прецизионный резистор (на 0,1-10 кОм) с маленьким ТКС не дорогой и доступный.

[vm1 0]

Стабильность нужна долговременная, так как эксперимент идет 3-6 часов. Хотя можно уменьшить требования к времени стабильности, если организовать ввод точного значения тока в компьютер (измерять на пределе 1 мА с точностью до 3-4 знака). Можно и не вводит значения тока в компьютер (если будет стабильный источник тока). А узнать, например его в начале эксперимента.

 

По температуре стабильность особо не нужна. Так как эксперимент проходит в лаборатории при комнатной температуре и думаю, что за 3-6 часов она сильно не измениться.

 

Сопротивление измеряемых образцов лежит в пределе до 100 Ом. Меняется не сильно +-10-20 Ом.

 

У нас есть 16 битные АЦП компании Advantech, собираемся брать 24 битную АЦП (USB от National Instruments) и поэтому нужен стабильный источник тока. Так как сопротивления надо измерять с точностью 0,001 – 0,0001 Ом и возможно даже лучше (на будущее). Абсолютная погрешность определения сопротивления особо не интересует, важна разрешающая способность, так как снимаются зависимости сопротивления от температуры или деформации или магнитного поля.

Почему бы не взять прецизионный источник опорного напряжения и прецизионный операционник и на них не собрать источник тока?

 

Я в этом случае еще использовал в качестве опорника опорник АЦП,

тогда погрешность измерений зависит только от стабильности опорного резистора.

Как и должно быть в идеальном измерителе сопротивления.

Опорник может быть плохим, на цифру это не влияет, все компенсируется.

Опорный резистор включается как токозадающий.

Более того, АЦП желательно синхронный с преобразованием в частоту за время кратное 20мс,

тогда устраняется влияние 50гц.

Подсчет импульсов ведется на счетчике от частоты синхронизации преобразователя,

таким образом высокая стабильность частоты тоже не требуется.

Изменено 24 ноября, 2005 пользователем vm1

[Uladzimir 96]

При измерении температуры с помощью платиновых термосопративлений меряем их с такойже точность и тоже 100 омные. при этои АЦП 12 разрядный. источник тока вообще не выдерживает критики. Вся идет в сравнении с эталонным восокостабильным 100 омным сопративлением включенным последовательно с измеряемымы.

Во второй схеме они поочереди коммутируются на источник тока.

 

Точность обеспечивается последующей обработкой снокократноизмеренных значений в контроллере.

Темпенретура не может мгновенно изменится и осрелении и фильтрация измеренных значений приводит к нужному результату.

[Al Volovich 0]

Посоветуйте пожалуйста какой взять прецизионный резистор (на 0,1-10 кОм) с маленьким ТКС не дорогой и доступный.

 

Можно отрезать кусок манганиновой проволоки, которую можно купить на любом приличном радиорынке. Рассчитываете сопротивление, отрезаете нужную длину - и резистор готов. Желательно только проволоку потоньше, чтобы отрезок не слишком длинный был, и не наматывать его, а сложить аккуратно, чтобы из резистора индуктивность не получить. А ТКС у такого резистора будет отличный.

[Uladzimir 96]

Они дешевыми не бывают. на Farnell лежат. 1...2 бакса стоят за штуку.

есть и по 0.2$ но 3а 4500 штук