Determine la caída de voltaje en resistencias de 10G con un multímetro económico

Tengo dos resistencias 10G conectadas en serie con una batería de 3V. Quiero determinar la caída de voltaje en uno de ellos, que por supuesto es 1.5V. Cuando uso mi multímetro para verificar la caída de voltaje, lee ~ 3mV, lo cual creo que es porque tiene una impedancia de 10M, por lo que el circuito es realmente una resistencia de 10G en serie con (una resistencia de 10G y una resistencia de 10M en paralelo), entonces La caída de voltaje cuando el multímetro es parte del circuito es de 2.99 mV.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

¿Cómo puedo medir la caída de voltaje? ¿Hay algo que pueda construir para poder adaptar la impedancia del multímetro para que sea lo suficientemente alta como para que no afecte tanto al circuito?

multimeter voltage-measurement

— John Smith
fuente

Busque un artículo de 1993 ED "¿Qué es todo este material Femtoampere, de todos modos?" por el difunto Robert Pease.

— Spehro Pefhany

¿Por qué necesitarías tal circuito si puedo preguntar? Cualquier carga conectada causará el mismo efecto que el multímetro.

— Huisman

@Huisman por tratar de construir amperímetros que pueden llegar a muy baja corriente. Quiero fuentes de corriente muy bajas, para tratar de medirlas. Si primero estoy dividiendo el voltaje antes de pasar a través de una resistencia de 10G (o superior), es especialmente útil poder medir que la caída de voltaje real es lo que espero que sea.

— John Smith

¿Podría dibujar un esquema (presionando el botón Esquema en el editor en su publicación original) donde se encuentra el amperímetro? Creo que es mejor dividir el voltaje por ejemplo, 10k pot y conectar su rama con una resistencia de 10G al amperímetro.

— Huisman

Según lo dibujado, parece que el divisor pasará 150pA. Definitivamente, hay más cosas que pueden acercarse sigilosamente en ese punto para interferir con su medición. Tal vez no necesite precisión de amplificador femto, pero ver lo que hacen para garantizar la precisión de fA es probablemente un buen paso.

— W5VO

Respuestas:

Haz lo que hicieron los antiguos ==== usar un puente de Wheatstone. Me gusta esto

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Gire el potenciómetro de 10,000 ohmios para lectura CERO.

Luego mida el voltaje de la olla (y compense la carga del DVM)

— analogsystemsrf
fuente

Respuesta inteligente, entonces +1. Para calibrar, reemplazar R3 con otro conjunto de resistencias 10G debería permitir que el DVM se establezca en cero.

— Sparky256

El desequilibrio en el impacto de Efields externos, o Hfields, en los cables de DVM, puede ser el error residual.

— analogsystemsrf

En este caso, es aconsejable mantenerse alejado de los cables del medidor, que deben ser lo más cortos posible. Una jaula de metal sería aún mejor. A 10G ohmios, tiene un detector de masas muy sensible. Cualquier cuerpo cargado cerca afectará las lecturas.

— Sparky256

claro, un seguidor de voltaje construido con un amplificador operacional FET que tiene una corriente de polarización de entrada extremadamente baja.

https://www.mouser.co.uk/Semiconductors/Amplifier-ICs/Operational-Amplifiers-Op-Amps/_/N-4h00g?Rl=4h00gZgjdhpmZ1yvbz5oZ1yve6dbSGT

— Peter Green
fuente

¿Es suficiente usar un solo seguidor de corriente de polarización de entrada baja (es decir, solo usarlo para una de las sondas del multímetro con la segunda prueba directa del circuito bajo prueba) o necesitaría 2?

— John Smith

Los amplificadores operacionales CMOS con entradas fempto-amp son ideales para este tipo de dispositivos.

— Sparky256

Si puede obtener condensadores con cero fugas **, puede colgar uno en cada resistencia. Como está trabajando con CC, espere unas semanas al circuito para que se estabilice y luego mida el voltaje PICO. La capacitancia requerida sería tal que la constante de tiempo RC es de varios segundos, donde R es la resistencia de carga de su multímetro.

** No conozco una fuente para tales componentes. Si obtiene uno, es mejor que no lo toque ni respire. :-)

— richard1941
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