Como medir resistores gigaohm?

Muitos medidores Fluke (por exemplo, 87.287) têm uma faixa de condutividade nanoSiemens que mede até 100 GigaOhms – precisa ser variou manualmente a partir da faixa de ohms. \ $ \ mathrm {1 G \ Omega = 1 nS} \ $, \ $ \ mathrm {10 G \ Omega = 0,1 nS} \ $.

Alternativamente, a maioria dos DMMs tem uma impedância de entrada de 10M (facilmente verificada com um segundo medidor), então um resistor com valor R em série com a faixa de milivolts formará um divisor de tensão R + 10M / 10M. Portanto, aplicar 10 volts através de um resistor de 1 gigohm resultará em cerca de 99 milivolts. Uma aproximação suficientemente próxima para resistores de alto valor de uma fonte de 10 V seria a resistência em gigohms = 100 / milivolts.

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• O método do divisor é rápido e fácil com uma bateria de 9 V. R = Rmultimeter*(Vbattery - Vdivided)/Vdivided. Basta não ‘ tocar em mais de uma das partes de metal com os dedos.

Você precisa de testadores de isolamento. Os que eu vi tinham alcance de 2 GOhm. Não é necessário Flukes, existem outros mais baratos.

E no futuro, eu tentaria adicionar algum isolamento protetor em cima de coisas tão nojentas: -)

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• Que tipo de isolamento protetor?

Presumirei que você seja capaz de isolar o resistor do resto do circuito.

Você provavelmente precisará construir um buffer analógico de alta impedância. Não “t precisa ser super rápido, mas precisa ser de alta impedância. Um amplificador de impedância muito alta é o National “s LMP7721 , exigindo apenas 3 femtoamps de corrente de polarização.

Assim que tiver seu buffer, pegue outro resistor com uma resistência comparável àquela que você deseja testar (um valor conhecido). Conecte um lado deste resistor ao aterramento e o outro a uma ponta de prova e ao seu buffer. Em seguida, aplique uma tensão a um lado do seu resistor, e conecte sua ponta de prova com buffer ao outro lado. Meça a tensão na saída de seu buffer e resolva o divisor de tensão para determinar a resistência desconhecida

Você pode não precisar de um buffer se seu medidor tiver impedância extremamente baixa quando medir a tensão.

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• 1V em 1Gohm é 1nA de corrente em vez de 1pA. Acho que você ‘ d tem que ter muito cuidado com o design do seu buffer e certificar-se de que ele tem uma forte rejeição de alta frequência. Não é difícil gerar correntes no nível de 1nA de EMI parasita, especialmente com a sonda leva na mistura.
• Voltagem mais alta definitivamente ajudará nesse caso. Você precisa ir abaixo de 1 pA. Verifique national.com/pf/LM/LMP7721.html , especialmente alguns dos circuitos de aplicativos. Você terá que ter muito cuidado com a contaminação em sua placa, qualquer tipo de fluxo criará um caminho de vazamento. Além disso, você ‘ d estaria muito melhor com um circuito alternativo do que com um divisor de tensão. O ruído vai dominar sua medição. Confira um amplificador de transimpedância.
• @Chris – Obrigado pelo conselho! Minha resposta foi apenas uma primeira tentativa de resolver o problema e, infelizmente, eu não ‘ sabia nada sobre amplificadores de transimpedância antes desta noite. Quer lançar uma resposta?

“Se você usa um DMM operado por bateria, e mantê-lo isolado, você pode usar 1000s de volts para o teste. “

NÃO TENTE ISSO !!!

A maioria dos resistores GigaOhm, incluindo resistores de 200 GigaOhm em tubos de vidro, tem uma classificação de no máximo 500 volts, e a tensão máxima para um voltímetro digital é 1000 volts. Milhares de volts em tal resistor só farão faíscas ao redor do resistor e instantaneamente fritarão seu voltímetro digital!

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• até mesmo 1/4 watt de carbono resistores tinham uma classificação de 500V. Normalmente eles são mais longos e avaliados em > 1 ~ 10 kV. Já que estamos falando muito depois da pergunta.Acho que a resposta aceita deixou de lado o ponto mais importante oculto de fazer a análise da causa raiz da falha e simplesmente respondeu como medir um resistor normal. As falhas ocorrem a partir de características V vs I não lineares que levam à falha como você indicou @Marc. Zapp! por contaminação é uma falha importante. o material deve ser bem vedado e à prova de umidade. Isso exige um teste Hipot variável com um R limitador de corrente para proteger o dispositivo e um medidor de uA para medi-lo

Existe um equipamento especial para isso. Algumas semanas atrás, alguém me mostrou um que pode fazer> 500G e, neste caso em particular, foi usado para testar disjuntores de 10kV. Era chamado de Megger. Basicamente, o que ele faz é medir a resistência, mas onde seu multímetro faz isso com 3 V, isso aumenta lentamente a tensão para testar na faixa de kV “s. https://en.wikipedia.org/wiki/Megger Espero que existam outros fornecedores de equipamentos semelhantes.

O que você desejaria é um megaohmímetro. Estes são apenas outra permutação do V=IR Meter que explora a alta tensão para produzir uma corrente mensurável através de uma alta resistência. Se você tiver acesso a uma fonte de alta tensão e um DMM com um modo de corrente, você pode medir a resistência, mas colocando o resistor, DMM e alta tensão em série e, em seguida, calculando-os fora.

Se você usar um DMM operado por bateria e mantê-lo isolado , você pode usar 1000s de volts para o teste. Eu costumava calibrar as leituras de corrente de fuga de Hi-Pots de 1-200KV usando apenas um DMM normal de pata com este método.

Você pode encontrar megaohmímetros no ebay como “Hi-Pots”, “isolamento testador “,” testador de óleo “,” testador dielétrico “.

Além disso, o oposto de um megaohmímetro é um ohmímetro digital de baixa resistência (DLRO), que usa uma corrente alta (1-100 + amperes ) para medir resistências muito baixas.

Acabei de tentar medir resistores de 10 Gigaohm com meu DMM e uma fonte de alimentação de 10 volts com sucesso.

Meu DMM é um dígito de 4 1/2 com uma impedância de imputação declarada de 10 Megaohm. O DMM tem uma precisão de 0,05% para medições de tensões. Primeiro ajustei minha fonte de alimentação para que a voltagem mostrada em meu DMM fosse exatamente 10.000 volts, então coloquei o resistor de 10 Gigaohm em série com o DMM em sua faixa de 200 mV. A leitura foi 11,35 mV.

Na verdade, a única coisa que não é declarada tão precisa com meu DMM é sua impedância de imputação! Tentei medi-lo com outro multímetro (não digital) e descobri que a impedância real imputa do meu DMM está na verdade acima de 11 megaohm, então há cerca de 10% de erro.

Os resistores de 10 Gigaohm que eu medi (Eu tenho 4 deles) tenho apenas uma tolerância de 5%, mas todos eles me deram a mesma leitura no meu DMM. Se eu tivesse uma tolerância de 0,1%, eu poderia ajustar minha fonte de alimentação para que o DMM lesse exatamente 10 mV para compensar sua impedância de 11,35 Megaohm, neste caso a tensão da fonte de alimentação seria ajustada para 8,81 V e Eu teria um gigaohm de precisão.

Outra coisa a observar é que as sondas do DMM têm muitos vazamentos. Tive que colocar o DMM em uma mesa separada com as sondas e o resistor a serem medidos pendurado no ar. Tentei então colocar os 10 volts da fonte de alimentação na parte de PVC de cada ponta de prova e tive uma leitura de tensão de 0,05 mV no DMM, correspondendo a um resistor de cerca de 2 Teraohm …

É hora de comprar fios isolados com teflon …

Ótimo truque que aprendi lendo o HP 3478A O manual de serviço do DMM (seção 3-119 operação de ohms estendidos) é primeiro medir um resistor de 10M e, em seguida, colocar o 10M em paralelo com a resistência alta desconhecida e medir o valor paralelo. desconhecido = (valor de referência * valor paralelo medido) / (valor de referência – valor paralelo medido) resolve o problema. Por exemplo, digamos que você usou uma referência de 10 ohms e que está medindo uma incógnita de 10 ohms. As duas resistências de 10 ohms em paralelo medem 5 ohms, portanto, a execução da fórmula resulta em 10 * 5 = 50 e 10 – 5 = 5 e 50/5 = 10 ohms. Isso funciona para qualquer valor de referência, e o valor medido sempre será menor que o valor de referência. Algumas das outras respostas apontam algumas das limitações de qualquer medição de alta resistência. Você também fica sem dígitos de precisão de medição em algum ponto.

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• Recalcule sua resistência medida de 1 Gohm com tolerância mínima e máxima de sua medição e veja quão ampla é a faixa de incerteza para o dito 1 resistor Gohm, então relate.