Wie misst man Gigaohm-Widerstände?

Viele Fluke-Messgeräte (z. B. 87.287) haben einen Leitfähigkeitsbereich von nanoSiemens, der bis zu 100 GigaOhm misst – das muss sein manuell im Bereich von Ohm. \ $ \ mathrm {1 G \ Omega = 1 nS} \ $, \ $ \ mathrm {10 G \ Omega = 0.1 nS} \ $.

Alternativ haben die meisten DMMs eine Eingangsimpedanz von 10 M (leicht mit einem zweiten Meter zu überprüfen), sodass ein Widerstand mit dem Wert R in Reihe mit dem Millivoltbereich einen Spannungsteiler R + 10 M / 10 M bildet. Wenn Sie also 10 Volt über einen 1-Gigaohm-Widerstand anlegen, werden ungefähr 99 Millivolt angezeigt. Eine ausreichend nahe Annäherung für hochwertige Widerstände aus einer 10-V-Versorgung wäre der Widerstand in Gigaohm = 100 / Millivolt.

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• Die Teilermethode ist schnell und einfach mit einer 9 V Batterie. R = Rmultimeter*(Vbattery - Vdivided)/Vdivided. ‚ Berühren Sie nicht mehr als eines der Metallteile mit Ihren Fingern.

Sie benötigen Isolationstester. Diejenigen, die ich gesehen habe, hatten eine Reichweite von 2 GOhm. Nicht notwendige Flukes, es gibt billigere.

Und für die Zukunft würde ich versuchen, zusätzlich zu solchen fiesen Dingen eine Schutzisolierung hinzuzufügen: -)

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• Welche Art von Schutzisolierung?

Ich gehe davon aus, dass Sie den Widerstand vom Rest der Schaltung isolieren können.

Sie müssen wahrscheinlich einen hochohmigen analogen Puffer erstellen „Es muss nicht superschnell sein, aber es muss hochohmig sein. Ein Verstärker mit sehr hoher Impedanz ist der LMP7721 von National, der nur 3 Femtoampere Vorspannungsstrom benötigt.

Wenn Sie Ihren Puffer haben, holen Sie sich einen anderen Widerstand mit einem Widerstand, der mit dem zu testenden vergleichbar ist (ein bekannter Wert). Schließen Sie eine Seite dieses Widerstands an Masse und die andere an eine Sonde und an Ihren Puffer an. Legen Sie dann eine Spannung an eine Seite Ihres Widerstands an. und schließen Sie Ihre gepufferte Sonde an die andere Seite an. Messen Sie die Spannung am Ausgang Ihres Puffers und lösen Sie den Spannungsteiler, um den unbekannten Widerstand zu bestimmen.

Sie benötigen möglicherweise keinen Puffer, wenn Ihr Messgerät eine extrem niedrige Impedanz aufweist Messen der Spannung.

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• 1 V über 1 Goohm entspricht 1 nA Strom und nicht 1 pA. Ich denke, Sie ‚ d muss bei Ihrem Pufferdesign sehr vorsichtig sein und sicherstellen, dass es eine starke Hochfrequenzunterdrückung aufweist. Es ist nicht schwer, Ströme auf dem Niveau von 1 nA aus Streu-EMI zu erzeugen, insbesondere mit Sonde führt in der Mischung.
• Eine höhere Spannung hilft in diesem Fall definitiv. Sie müssen jedoch unter 1 pA gehen. Überprüfen Sie national.com/pf/LM/LMP7721.html , insbesondere einige der Anwendungsschaltungen. Sie müssen SEHR vorsichtig mit Verunreinigungen auf Ihrer Platine sein. Jede Art von Flussmittel führt zu einem Leckagepfad. Außerdem wären Sie ‚ mit einer alternativen Schaltung viel besser dran als mit einem Spannungsteiler. Rauschen wird Ihre Messung dominieren. Schauen Sie sich einen Transimpedanzverstärker an.
• @Chris – Vielen Dank für den Rat! Meine Antwort war nur ein erster Versuch, das Problem zu lösen, und leider wusste ich ‚ vor heute Abend nichts über Transimpedanzverstärker. Möchten Sie eine Antwort anzeigen?

„Wenn Sie ein batteriebetriebenes DMM verwenden, und halten Sie es isoliert, Sie können 1000 Volt für den Test verwenden. „

VERSUCHEN SIE DAS NICHT !!!

Die meisten GigaOhm-Widerstände, einschließlich 200 GigaOhm-Widerstände in Glasröhren, haben eine Nennspannung von maximal 500 Volt, und die maximale Spannung für ein digitales Voltmeter beträgt 1000 Volt. Tausende Volt an einem solchen Widerstand funkeln nur um den Widerstand herum und braten Ihr digitales Voltmeter sofort!

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• sogar 1/4 Watt Kohlenstoff Widerstände hatten eine Nennspannung von 500V. Normalerweise sind sie länger und mit > 1 ~ 10 kV bewertet, da wir lange nach der Frage sprechen.Ich denke, die akzeptierte Antwort hat den versteckten, wichtigeren Punkt bei der Analyse von Grundursachenfehlern übersehen und einfach geantwortet, wie ein normaler Widerstand gemessen werden kann. Fehler treten aufgrund nichtlinearer V vs I-Eigenschaften auf, die zu einem Fehler führen, wie Sie bei @Marc angegeben haben. Zapp! durch Kontamination ist ein großer Fehler. Das Material muss gut versiegelt und feuchtigkeitsbeständig sein. Dies erfordert einen variablen Hipot-Test mit einer Strombegrenzung R, um das Gerät zu schützen, und ein uA-Messgerät, um es zu messen.

Hierfür gibt es spezielle Ausrüstung. Vor ein paar Wochen hat mir jemand einen gezeigt, der> 500G kann, und in diesem speziellen Fall wurden 10-kV-Leistungsschalter getestet. Es wurde ein Megger genannt. Grundsätzlich wird der Widerstand gemessen, aber wenn Ihr Multimeter dies mit 3 V tut, erhöhen diese Dinge langsam die zu testende Spannung im Bereich von kV „s. https://en.wikipedia.org/wiki/Megger Ich gehe davon aus, dass es andere Anbieter für ähnliche Geräte gibt.

Was Sie Dies ist nur eine weitere Permutation des V=IR Meter, die Hochspannung ausnutzt, um einen messbaren Strom über einen hohen Widerstand zu erzeugen. Wenn Sie Zugang zu einer Hochspannungsquelle und einem haben DMM mit einem Strommodus können Sie den Widerstand messen, aber den Widerstand, das DMM und die Hochspannung in Reihe schalten und dann berechnen.

Wenn Sie ein batteriebetriebenes DMM verwenden und es isoliert halten Sie können 1000 Volt für den Test verwenden. Ich habe die Leckstromwerte von 1-200-kV-Hi-Pots mit einem normalen Fluke-DMM mit dieser Methode kalibriert.

Bei ebay finden Sie Megaohmmeter „Hi-Pots“, „Isolierung Tester „,“ Öltester „,“ dielektrischer Tester „.

Das Gegenteil eines Megaohmmeters ist ein digitales niederohmiges Ohmmeter (DLRO), das einen hohen Strom (1-100 + Ampere) verwendet ) um sehr niedrige Widerstände zu messen.

Ich habe gerade mit Erfolg versucht, 10 Gigaohm-Widerstände mit meinem DMM und einem 10-Volt-Netzteil zu messen.

Mein DMM ist eine 4 1/2 Ziffer mit einer angegebenen Impedanz von 10 Megaohm. Das DMM hat eine Genauigkeit von 0,05% für Spannungsmessungen. Ich habe zuerst mein Netzteil so eingestellt, dass die an meinem DMM angezeigte Spannung genau 10.000 Volt betrug, und dann den 10-Gigaohm-Widerstand in Reihe mit dem DMM in den 200-mV-Bereich geschaltet. Der Messwert betrug 11,35 mV.

Tatsächlich ist das einzige, was bei meinem DMM nicht so genau angegeben wird, die Eingangsimpedanz! Ich habe versucht, es mit einem anderen Multimeter (nicht digital) zu messen, und festgestellt, dass die tatsächliche Eingangsimpedanz meines DMM tatsächlich über 11 Megaohm liegt, sodass etwa 10% Fehler auftreten.

Die 10 Gigaohm-Widerstände, die ich gemessen habe (Ich habe 4 von ihnen) haben nur eine Toleranz von 5%, aber alle gaben mir ungefähr den gleichen Wert auf meinem DMM. Wenn ich eine Toleranz von 0,1% hätte, könnte ich mein Netzteil so einstellen, dass das DMM genau 10 mV anzeigt, um die Impedanz von 11,35 Megaohm zu kompensieren. In diesem Fall würde die Spannung vom Netzteil auf 8,81 V und eingestellt Ich hätte ein genaues Gigaohm-Messgerät.

Eine andere Sache, die zu beachten ist, ist, dass die Sonden des DMM viele Leckagen aufweisen. Ich musste das DMM mit den Sonden und dem zu messenden Widerstand auf einen separaten Tisch stellen Ich habe dann versucht, die 10 Volt von der Stromversorgung über den PVC-Teil jeder Sonde zu legen und hatte einen Spannungswert von 0,05 mV am DMM, was einem Widerstand von etwa 2 Teraohm entspricht …

Zeit, teflonisolierte Drähte zu kaufen …

Ich habe beim Lesen des HP 3478A einen großartigen Trick gelernt Das DMM-Servicehandbuch (Abschnitt 3-119, Betrieb mit erweitertem Ohm) besteht darin, zuerst einen 10-M-Widerstand zu messen, dann den 10-M-Widerstand parallel zum unbekannten hohen Widerstand zu schalten und den Parallelwert zu messen. Die Formel unbekannt = (Referenzwert * gemessener Parallelwert) / (Referenzwert – gemessener Parallelwert) macht den Trick. Angenommen, Sie haben eine 10-Ohm-Referenz verwendet und messen eine unbekannte 10-Ohm-Referenz. Die zwei parallelen 10-Ohm-Widerstände würden 5 Ohm messen. Wenn Sie also die Formel ausführen, erhalten Sie 10 * 5 = 50 und 10 – 5 = 5 und 50/5 = 10 Ohm. Dies funktioniert für jeden Referenzwert, und der gemessene Wert ist immer kleiner als der Referenzwert. Einige der anderen Antworten weisen auf einige der Einschränkungen einer hochohmigen Messung hin. Außerdem gehen Ihnen irgendwann die Messgenauigkeiten aus.

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• Berechnen Sie Ihren gemessenen 1-Gohm-Widerstand mit der minimalen und maximalen Toleranz Ihrer Messung neu und sehen Sie, wie breit der Unsicherheitsbereich für den 1-Gohm-Widerstand ist, und melden Sie ihn dann zurück.