Medición de corriente de alto voltaje, modo común alto. ¿Alguna sugerencia?

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Hice esta pregunta hace unos días, pero no creo que fuera lo suficientemente claro, así que intentaré nuevamente.

Aquí hay un diagrama aproximado de mi sistema de sputtering:

Básicamente,unafuentedevoltajedeCCmantieneelsustratoaungranvoltajenegativo(~-1000V)enrelaciónconelchasisdelacámara(Vs)yunsuministrodecorrientedeCCimpulsaunagrancorriente(~120A)atravésdeunplasmaenelchasisysustrato(It).Solounapequeñafraccióndelacorrientetotaldeplasmapasaatravésdelsustrato(~2Adeltotalde120A).Lamayorpartedelacorrientepasadirectamentealchasis.Entonces,paraaclarar,haydosfuentesdealimentación.Elsuministrodevoltajeproporciona-1000Valsustratoatravésdelcualpasan~2A.Elsuministroactualproporciona120Aatravésdelobjetivo/plasma(aaproximadamente20V).

Laresistenciaentreelchasisylatierraindicaqueelchasisestámalconectadoatierra.Además,laresistenciadebetomarsecomovariableyaqueelflujodecorrienteatravésdelchasisdeaceroinoxidablefluctúa,loquesignificaquelatensióndelchasisenrelaciónconlatierrafísicafluctúasignificativamenteconeltiempo.

Aquíestáelproblema:quieromedirelvoltajeentreelsustratoyunpuntoenparticularenelchasissinmedirelvoltajedebidoalagrancorrientequefluyeatravésdelchasis.Lamediciónnotienequesermuyprecisa,soloseusacomounaverificación(esdecir,+/-5Vestábien).

Enestemomento,estoselograutilizandounDMMalimentadoporbateríadeFluke.Dadoqueesalimentadoporbatería,haceunamedicióndiferencialflotantereal.Loquemegustaríahaceresreemplazarestemedidordemanoconunasoluciónsinbateríaquetambiénsepuedeconectaraunacomputadoraparafinesderegistrodedatos.Penséquetalvezelusodeunadaptadordeparedde110VCAa9VCCquepudieraengancharseenlosterminalesdelabateríadeFlukepodríaserunaidea,perocreoquenohayaislamientoeléctricoyquetodalacorrienteenelchasissedescargaríaatravésdeFlukehastalatomadetierra..

¿Alguienpuedesugerirunenfoque?Soybastanteignoranteacercadeestascosas.Heintentadoleersobreeso,peronopuedoaveriguarnadaquepuedafuncionar.Sipuedoaclarardealgunamanera,meencantaría.Cualquiersugerencia(incluyendo"eres estúpido. Esto nunca puede funcionar") sería apreciada!

Muchas gracias de antemano, Brian

    
pregunta BASnappl

2 respuestas

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Mientras que un adaptador de pared está generalmente aislado, es probable que no tenga una clasificación de 1kV. Una solución simple sería encontrar un DMM con capacidad de registro y una fuente de alimentación externa aislada CAT III / IV de 1 kV o una batería de larga duración. Aquí hay algunos candidatos:

Otra opción es usar un micro sencillo con un ADC, hacer flotar todo el circuito a la tensión del chasis, luego usar técnicas de aislamiento adecuadas (más que solo optoaislamiento, si no está seguro, sugiero otra pregunta) para comunicarse con un PC a través de su conexión serial preferida ( UART -> opto -> RS232 -> USB -> opto -> PC , con medición de voltaje de blindaje de cable y advertencia, sería mi elección). Tenga en cuenta que esto significa que no puede tocar nada en el lado flotante (chasis caliente) del widget. De esta manera, puede eliminar los problemas de aislamiento de la fuente de alimentación con solo usar una batería y seguir funcionando fácilmente durante 6 meses a un año sin reemplazarla, luego de pensar en el consumo de energía y los modos de suspensión (es decir, MSP430 ). También tenga en cuenta que una máquina de sputtering genera ruido eléctrico, por lo que es posible que deba usar RS485 con algoritmos de detección / corrección de errores.

    
respondido por el tyblu
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La corriente que fluye a través de las señales que intenta medir no importa en este caso, lo único que importa es el voltaje que intenta medir.

Cualquier dispositivo de medición de voltaje decente tendrá una impedancia relativamente alta (como 10M ohm). La única corriente que fluirá a través del medidor es una función del diferencial de voltaje que se mide entre las señales y esa resistencia interna. La corriente que fluye en las señales que se miden no importa en absoluto (aparte de cómo influye en el voltaje de las señales).

Usted tiene razón al querer medir de manera diferente, si su medidor está conectado a tierra, lo más probable es que tenga que soportar el voltaje de modo común de las señales. Sin embargo, es probable que sea más fácil usar una red de resistencias para dividir el voltaje en algo más seguro para enchufarlo en su medidor. Nuevamente, el diseño de esta red de resistencias no depende de las corrientes en las señales, solo de sus voltajes. Obviamente como este alto voltaje, usted quiere usar resistores de valor bastante alto.

    
respondido por el Mark

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