Sistema de medición de alto voltaje

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Estoy buscando configurar un sistema de medición de voltaje para la salida de una fuente de alimentación HV recientemente comprada. La fuente suministra alrededor de 0 - -60 kV CC y 10 mA a mi carga. Desafortunadamente, la fuente no tiene un sistema de medición de voltaje, así que me encargaré de su creación. Esto será de particular dificultad porque no tengo suficiente dinero para comprar suficientes sondas de alta tensión que podrían estar conectadas a un multímetro. Por lo tanto, necesitaré una forma de disminuir el voltaje de entrada de -60 kV a algo manejable para el multímetro.

Actualmente, este es el esquema que estoy considerando usar para reducir el voltaje:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El multímetro que tengo actualmente puede manejar hasta 660 VCC. Al usar mi aparato anterior junto con el multímetro, ¿el multímetro podría manejar el voltaje que se le entrega y dar una lectura precisa del voltaje de línea (suponiendo que se realicen una serie de cálculos)?

    
pregunta Super Nerds Team

3 respuestas

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  1. Es poco probable que encuentre una resistencia única que pueda manejar 60kV. Probablemente tendrás que usar muchos resistores en serie. Asegúrese de considerar la tolerancia al calcular el voltaje en cada resistencia.

  2. La resistencia de 100M disiparía 36 W.

  3. Tenga cuidado con la carga en el suministro. Este artilugio dibuja 0.6mA.

respondido por el τεκ
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Según mi conocimiento, la precisión de su lectura dependerá de la sensibilidad de su multímetro. Según su divisor, alrededor de 600uA fluye a través de las resistencias. Así que una pequeña corriente como 100uA dibujada en el multímetro cambiará las lecturas.

Casi todos los multímetros digitales utilizan un amplificador electrónico (amplificador operacional) en la etapa de entrada para corregir la impedancia. Así que un buen multímetro digital hará el trabajo por ti. Pero la mayoría de los multímetros analógicos consumirán una corriente variable dependiendo de la tensión de entrada. Así que eso será un no ir.

    
respondido por el Arosha Dissanayake
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Un pequeño cambio sería utilizar el multímetro en el rango de medición actual, en lugar de medir el voltaje.

De esta manera, puede reducir la corriente de medición a los microamperios, y también sería mucho menos sensible a la impedancia del multímetro. Y el voltaje en los cables que van al multímetro será inferior a un voltio.

Todavía es una buena idea dejar R2 en su lugar para limitar el voltaje en caso de que el medidor no esté conectado. Para la corriente de medición de nivel µA, su valor de 1 Mohm es adecuado para limitar el voltaje a ~ 60 voltios.

Y como otras respuestas ya mencionadas, tendrá que construir R1 a partir de múltiples resistencias como una cadena físicamente larga, para evitar la formación de arco. Por ejemplo, 100x de 10Mohm resistores en serie darían 1 µA = 1 kV de respuesta para el medidor.

La ventaja es que en el modo de medición actual, la impedancia del multímetro es muy baja (a lo sumo unos cuantos kilo-ohmios) en comparación con R2. De esta manera, toda la corriente de medición se usa bien en el medidor, en lugar de desperdiciarse como calor. Además, la impedancia exacta importa menos, porque en cualquier caso es mucho más pequeña que R2, mientras que en el modo de voltaje, la impedancia es de varios megaohms y, por lo tanto, es similar al valor de R2.

Al reducir la corriente de medición a los microamperios, la energía perdida por calor se reduce, por ejemplo, a. 60 µA * 60 kV = 3.6 W, que es solo 0.036 W por resistencia.

    
respondido por el jpa

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