shandong 发表于 2010-4-1 15:23:28

万用表的输入高阻是怎么实现的？

前几天看Keithley源表24XX的资料，说该表的电压测量时输入电阻是 >10 GΩ, 即便是测量200mV或者是1000V（不同型号）。大部分万用表测高压的时候输入段都是电阻分压，吉时利是采用的哪种技术可以做到如此高的输入电阻，望论坛中的行家给指点一二。

shandong 发表于 2010-4-1 15:27:41

http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_542835.JPG
(原文件名:Keithley24.JPG)

zj_llh 发表于 2010-4-1 15:34:27

10000000000
1e10
1*10^10

dianzjsh 发表于 2010-4-3 17:53:25

这个问题我也想问，1000V量程输入阻抗达到10GOhm怎么实现

dianzjsh 发表于 2010-4-4 13:41:34

百度搜到一种叫“高阻高压表”的，比如这个

http://www.testmart.cn/ProductFile/Html/CN/2008/5/20/6852fdaf-aab2-4f9b-b3f8-825c2d84a35e.html

这个到底是怎么实现的。。。。。。

shandong 发表于 2010-4-5 09:40:44

楼上说的有道理，我向“高阻高压表”方面找找看，会不会有收货

liuyaohuang 发表于 2010-4-12 10:51:07

感觉可能是采用了电容分压原理，类似静电电压表，只是这两全分压电容的精度由机械结构精度决定，做得相当高

dianzjsh 发表于 2010-4-13 10:24:53

百度知道的：


静电电压表的测量原理

悬赏分：0 - 解决时间：2007-11-24 19:54
测量高电压时所接的静电电压表的工作原理是什么，有没有其工作原理图？

提问者： ⅠKK∨绝わ缘 - 一级 最佳答案

过去是用张丝悬挂电极板，固定的电极板与悬挂的电极板之间的电荷力作用的偏转，使悬挂电极板上的镜子偏转，改变光束在磨砂玻璃上的投影位置，来测量静电电压，例如测量CRT阴极显示器的高压。
现在用场效应管高输入阻抗放大器来测量静电电压。
中国人在25年前，开拓了下一代键盘的领域

mengxin 发表于 2010-4-13 11:19:04

keithley 2410 是高压数字源表 ( 提供精确的电压,测量精确的电流 , 用于 IV 测试 ) 1000V 指的是源电压 >10G 应该是由 10pA 的电流测量能力换算来的.
点击此处下载 ourdev_546005.pdf(文件大小:870K) (原文件名:2410_902_01B.pdf)

shandong 发表于 2010-4-13 16:14:23

如果是由测量 10pA 的电流测量能力换算来的输入电阻（ >10G ），这样说来吉时利的高电压测量也有可能是采用的电阻分压技术。只是该系列源表电流的分辨能力很高。不知道这样理解是否正确
并且该表的测量速度很快，毫秒级就能完成源输出和测量，电容分压好像积分时间都比较长的。

liuyaohuang 发表于 2010-4-13 17:14:06

我不认为会采用电阻分压，因为这对电阻的要求超出了现在的高压高阻制造的技术能力、即使采用高精度低阻串连的方法也能得到高精密的高阻但成本会十分高昂

dianzjsh 发表于 2010-4-13 21:52:16

曾经想过用运放跟随器提高输入阻抗，但是做不到高压，不知道应该怎么办。

huaianxj 发表于 2010-4-13 22:31:15

应该是类似于场效应放大器之类的高阻器件

shandong 发表于 2010-4-14 09:04:33

我用运放跟随只做到了＋－10V的输入，运放供电＋—15V。运放手册中是可以到13.5V，再高线性就不敢保证了。当然用高压运放，比如OPA445可以做到+ -35V，再高的电压就没辙了。高压运放价格不便宜啊。

mengxin 发表于 2010-4-14 09:38:50

常规运放自举可以用于高电压,高阻抗输入,有本 ( 绿皮的 && 日本人写的 && 关于运放电路的 && 很多翻译错误的 ) 书里有介绍(号称可以上千伏) , 国产的万用表有用 斩波稳零运放(原来只能用+-5V工作电压) 自举做到 +- 20V 输入的 , 更高应该也行.
EDA 有篇文章专门讲这个话题的,搜不到了,明天带来.
另外ICL7650的应用指南里也提到过类似的方法将输入范围提升到 +- 10 V

shandong 发表于 2010-4-15 15:58:31

谢谢mengxin
看来有戏，说不定真的能找到合适的解决方法

liuyaohuang 发表于 2010-4-15 17:00:12

表内部有高压电源采用此方法是可行的。若内部没有高压电源，就行不通

shandong 发表于 2010-4-15 18:14:03

刚看到一个电路，是自举电路，提高输入电阻的
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_28/ourdev_546616.JPG
(原文件名:ziju.JPG)

liuyaohuang 发表于 2010-4-15 18:51:50

回复【17楼】shandong
刚看到一个电路，是自举电路，提高输入电阻的


(原文件名:ziju.JPG)
引用图片
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此电路不适合的，作为表的输入，要求分压器就是高阻但高阻分压器精度一般不怎么高

mengxin 发表于 2010-4-16 08:58:57

不是17层的意思,下面的资料可作为很好的参考
点击此处下载 ourdev_546719.pdf(文件大小:272K) (原文件名:Boot amp output swings.pdf)

shandong 发表于 2010-4-16 10:57:01

【19楼】 mengxin
Boot amp output swings中提到的自举电路，应该是用低压运放代替高压运放，输出高压（超过运放的供电电压）。没有提及高压高阻输入

mengxin 发表于 2010-4-16 12:11:40

在输入部分,Vin+ 加上保护电阻直接输入,应该是高阻抗的(没理由低阻抗呀),相对而言反相放大电路和分压+正向放大电路是低阻抗的.
这个电路的特点是输出通过稳压管+三极管(或者直接JFET)一边太高电位,一边降低电位构成对运放的供电,这样运放看到的共模电压是确定的一个值,他自身根本不知道工作在高压环境中.
此外还有个优点,由于共模电压确定了,所以Ib也是确定的,会减小由于Ib变化造成的误差(很多运放都给出IB对Vcm的曲线,有些变化还是很大的),所以有的时候即便不需要高压工作,也会采用这样的结构,Keithley 有款老的纳伏表就是,输入先被一个高阻运放缓冲后作为前级 DualJFET 供电的中心电压.
不过这只是推测,回头等有空了试验下,把结果贴出来.

shandong 发表于 2010-4-18 21:32:27

【21楼】 mengxin
谢谢！
你的思路应该是对的，有时间我也试试看
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