¿La impedancia de entrada del multímetro y su efecto en la medición del voltaje del capacitor cargado?

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mientras experimentaba con condensadores, cargué una tapa de 15pF a través de una resistencia al voltaje de una batería de 1.5v. Luego, cuando desconecté el capacitor e intenté medir su voltaje con un multímetro de impedancia de entrada de 10Mohm, descubrí, para mi sorpresa, que el voltaje del capacitor (después de cargarlo) sigue siendo cero.

Bueno, para saber si se trata de un error del multímetro o del condensador, probé un condensador diferente con el mismo valor y el resultado sigue siendo el mismo. Entonces pensé que tal vez el capacitor se está descargando a través de la impedancia de entrada del multímetro, y esa es exactamente la razón por la que su efecto se vuelve tan fuerte cuando se miden los límites de pF bajo en comparación con los límites de uF habituales, porque con valores de pF bajos, la constante de tiempo del proceso de descarga se convierte tan pequeño que la lectura de voltaje del multímetro llega a cero casi instantáneamente.

Entonces, lo busqué en Google y descubrí que los condensadores reales se descargan a través de la impedancia de entrada del multímetro. La razón por la que no lo sabía antes es porque solía probar los límites de uF, por lo que el voltaje me pareció casi constante.

Mi pregunta es: ¿Cómo podría ralentizar el proceso de descarga, al medir los límites de pF bajos, de modo que pudiera capturarlo en la pantalla del medidor, sin comprar un medidor de impedancia de entrada más alto?

    
pregunta Idmond

2 respuestas

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Para una constante de tiempo dada \ $ \ tau \ $, el valor requerido de la resistencia de entrada es

$$ R = \ frac {1} {\ tau C} $$

Por ejemplo, para una constante de tiempo de 1 segundo y una capacitancia de 15pF, la resistencia de entrada del medidor sería

$$ R = \ frac {1} {15 \ cdot 10 ^ {- 12}} = 66.7 \, \ mathrm G \ Omega $$

Ahora, esa es una resistencia de entrada enorme y el condensador seguirá descargándose en unos 5 segundos.

Sin más información sobre lo que le gustaría lograr, es difícil aconsejarle sobre cómo proceder. El cálculo anterior es simplemente para darte una idea de a qué te enfrentas.

    
respondido por el Alfred Centauri
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Podrías simplemente hacer un seguidor de voltaje desde un amplificador operacional. Un seguidor de amplificador operacional adecuado podría tener una deriva de +/- 50 ~ +/- 500mV / minute con un límite de 15pF en la entrada y una entrada de aproximadamente un voltio.

Un problema es que el amplificador operacional en sí puede tener 5pF de capacitancia de entrada, por lo que cambiaría el voltaje al conectarlo al capacitor. También necesitaría una construcción cuidadosa para mantener bajas las fugas, y no funcionaría bien a temperaturas elevadas o en ambientes menos benignos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
respondido por el Spehro Pefhany

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