Determinar queda de tensão em resistores 10G com multímetro barato

Eu tenho dois resistores de 10G conectados em série com uma bateria de 3V. Quero determinar a queda de tensão em um deles, que obviamente é de 1,5V. Quando uso meu multímetro para verificar a queda de tensão, ele lê ~ 3mV, o que acredito ser porque possui uma impedância de 10M, de modo que o circuito é realmente um resistor de 10G em série (um resistor de 10G e um resistor de 10M em paralelo), então a queda de tensão quando o multímetro faz parte do circuito é de 2,99 mV.

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Como posso medir a queda de tensão? Existe algo que eu possa construir para que eu possa adaptar a impedância do multímetro para ser alta o suficiente para que ela não afete tanto o circuito?

multimeter voltage-measurement

— John Smith
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Procure um artigo de 1993 da ED "O que é todo esse material para mulheres, afinal?" pelo falecido Robert Pease.

— Spehro Pefhany 18/03

Por que você precisaria de um circuito assim, se posso perguntar? Qualquer carga acoplada terá o mesmo efeito que o multímetro.

— Huisman

@ Huisman por tentar construir amperímetros que podem ir a uma corrente muito baixa. Eu quero fontes de corrente muito baixas, então tente medi-las. Se eu estiver dividindo a tensão primeiro antes de passar por um resistor de 10G (ou superior), é especialmente útil poder medir que a queda de tensão real é o que eu espero que seja.

— John Smith

Você poderia desenhar um esquema (pressionando o botão Schematic no editor no seu post original) onde o amperímetro está localizado? Eu acho que é melhor dividir a tensão, por exemplo, 10k pot e conectar seu ramo com um resistor de 10G ao amperímetro.

— Huisman

Conforme desenhado, parece que o divisor passará 150pA. Definitivamente, há mais coisas que podem surgir com você nesse ponto para mexer com sua medição. Talvez você não precise da precisão do amplificador femto, mas ver o que eles fazem para garantir a precisão da fA é provavelmente um bom passo.

— W5VO 18/03

Respostas:

Faça o que os antigos fizeram ==== use uma ponte de Wheatstone. Como isso

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

Gire o potenciômetro de 10.000 ohm para leitura ZERO.

Em seguida, meça a tensão do potenciômetro (e compense o carregamento do DVM)

— analogsystemsrf
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Resposta inteligente, então +1. Para calibrar, a substituição de R3 por outro conjunto de resistores de 10G deve permitir que o DVM seja definido como zero.

— Sparky256 18/03

O desequilíbrio no impacto de Efields externos, ou Hfields, nos terminais do DVM, pode ser o erro residual.

— analogsystemsrf 20/03

Nesse caso, é aconselhável ficar longe dos fios do medidor, que devem ser o mais curtos possível. Uma gaiola de metal seria ainda melhor. Em 10G ohm, você tem um detector de massa muito sensível. Qualquer corpo carregado por perto afetará as leituras.

— Sparky256 20/03

Certamente, um seguidor de tensão construído com um amplificador operacional FET com corrente de polarização de entrada extremamente baixa.

https://www.mouser.co.uk/Semiconductors/Amplifier-ICs/Operational-Amplifiers-Op-Amps/_/N-4h00g?Rl=4h00gZgjdhpmZ1yvbz5oZ1yve6dbSGT

— Peter Green
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É suficiente usar um único seguidor de corrente de polarização de entrada baixa (ou seja, usá-lo apenas para uma das sondas do multímetro com a 2ª sondando diretamente o circuito em teste) ou eu precisaria de 2?

— John Smith

Os amplificadores operacionais CMOS com entradas fempto-amp são ideais para esse tipo de dispositivo.

— Sparky256 18/03

Se você conseguir capacitores com vazamento zero **, poderá pendurar um em cada resistor. Como você está trabalhando com CC, aguarde algumas semanas para estabilizar o circuito e meça a tensão do pico. A capacitância necessária seria tal que a constante de tempo RC seja de vários segundos, onde R é a resistência de carga do seu multímetro.

** Não conheço uma fonte para esses componentes. Se você conseguir um, é melhor não tocar ou respirar nele. :-)

— richard1941
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