Усилитель постоянного напряжения с высокоомным входом

[gsm.ads]

Добрый день, уважаемые форумчане!!! Прошу прощения если создал тему не в том разделе

Возникла проблема, нужно измерять значение термо-ЭДС порядка 1-5мВ с точностью 0.001мВ на источнике с выходным сопротивлением порядка 1ГОм. Я абсолютно не понимаю в какую сторону мне копать, но идея такая: делать по принципу усилителя PH метра, с помощью повторителя на ОУ, увеличит входное сопротивление схемы измерителя до 10ГОМ, затем с помощью ОУ усилить напряжение и с помощью ацп проводить измерения.

Подскажите какую-нибуть литературу или возможно имеются готовые решения с каким нибуть поясением, просто я в этом вопросе абсолютный ноль. Перерыл весь интернет но так и не нашел внятного разъяснения как это реализовать.

И еще какой лучше использовать ОУ и АЦП?
Как можно срезать частоту 50Гц?

Прошу сильно не пинать ибо первый раз на форуме! Зарание спасибо

[mickbell]

Возникла проблема, нужно измерять значение термо-ЭДС порядка 1-5мВ с точностью 0.001мВ на источнике с выходным сопротивлением порядка 1ГОм. Я абсолютно не понимаю в какую сторону мне копать, но идея такая: делать по принципу усилителя PH метра, с помощью повторителя на ОУ, увеличит входное сопротивление схемы измерителя до 10ГОМ, затем с помощью ОУ усилить напряжение и с помощью ацп проводить измерения.
Подскажите какую-нибуть литературу или возможно имеются готовые решения с каким нибуть поясением, просто я в этом вопросе абсолютный ноль. Перерыл весь интернет но так и не нашел внятного разъяснения как это реализовать.
И еще какой лучше использовать ОУ и АЦП?
Как можно срезать частоту 50Гц?

Требования довольно серьёзные, надо заметить. Гугление показало: чтобы одновременно и дрейф был хотя бы 50 нВ/градус и входные токи не более единиц фА - таких ОУ просто не существует, во всяком случае, я не нашёл. Снижать требования никак нельзя, разве что жестоко термостатировать измерительный узел или хотя бы усилитель. Тогда усилителем, возможно, пойдёт INA116. Конечно, потребуется более-менее регулярная калибровка нуля. На это можно пойти? Правда, непонятно, чем коммутировать вход. Я бы подумал про контакты реле (обязательно золочёные), но, боюсь, при таких токах будет проблема.
Что касается АЦП - там несложно, требования обычные, 14 или 16 разрядов. Отсчёты надо брать, я думаю, синхронизированно с сетевым напряжением, несколько раз за период и усреднять отсчёты, взятые за один период сетевого.

[misyachniy]

нужно измерять значение термо-ЭДС порядка 1-5мВ с точностью 0.001мВ на источнике с

Точночсть 0,1.. 0,02% процента не тривиальная задача
Если нужно одно измерение в несколько секунд, то наверное можно и получить результат.
Вопрос в том - как и чем откалибровать сам прибор?

Отсчёты надо брать, я думаю, синхронизированно с сетевым напряжением, несколько раз за период и усреднять отсчёты, взятые за один период сетевого.

Современные сигма-дельта АЦП имеют встроеный фильтр 50/60 Гц.

[vlasovzloy]

а сам датчик в цепь обратной связи есть возможно вставить?

[IRMADE]

gsm.ads! Вы решаете проблему не с того конца. Для начала надо понять, что для ТераОм ( и ГигаОм) многие изоляторы будут вести себя как проводники. И нужных напряжений с датчика Вы не получите из-за утечек в диэлектрике и не будете знать, куда, что девается. Поэтому начинать решать проблему надо с освоения литературы именно в этом направлении и выбирать соответствующий диэлектрик, а потом уже хвататься за микросхемы и паяльник.

А откуда такие сведения по датчику, что его выходное R ГОм? Его кто-то мерил? Позвольте спросить - чем?

[Дмитрий М]

И как с самого датчика построены выводы, чинил наши электрометрические цифровые вольтметры.. там очень непростое конструктивно исполнение входных узлов.

[Папа Карло]

[quote="gsm.ads"]
Возникла проблема, нужно измерять значение термо-ЭДС порядка 1-5мВ с точностью 0.001мВ на источнике с выходным сопротивлением порядка 1ГОм. ... [quote]

Ну, не знаю, и не могу себе представить, источник термоэдс с выходным сопротивлением 1 Гом.
Подобную штуку, я видел у Титце и Шенка, кажется, в конце 1-го тома.

[gsm.ads]

Добрый день) Это не датчик, это ситаловая пластина на которую напылен Al методом ВТИ в виде двух токоведущих дорожек расстояние между которыми 5мм, сверху дорожек напыляется халькогенидный стеклообразный полупловодник, который находится в высокоомном некристаллическом состоянии. Сопротивление материала меняется в широких пределах, максимально возможное сопротивление в данной конфигурации ГОм. Измерение сопротивления осуществляются Keithley 2700. В настоящий момент имеется образец с сопротивлением порядка 10МОм.

Соответственно вдоль пластины создается градиент температуры и производится измерение значения термоэдс.

Вероятное решение проблемы использование токового моста на сдвоенном JFET транзисторе, первое плечо входной сигнал, второе плечо в обратную связь дифусилителя. Как используется в Agilent 3401а.

[noise1]

Самому такой прибор не сделать, поверьте, я занимался такими усилителями. На прямую не усилить с требуемой точностью. Приходится ставить модулятор, потом после усиления демодулятор, как реализовано в 140 УД13, 140УД17. http://trzrus.narod.ru/rec/recany.htm?9../k140.htm Второй вопрос, каким прибором с такой точностью измерите? Ищите промышленные.

[El-Eng]

Приходится ставить модулятор, потом после усиления демодулятор, как реализовано в 140 УД13, 140УД17.

140УД17, аналог ОР-07, является обычным (не модулятор-демодулятор) ОУ, правда, весьма и весьма неплохим. Хотя, для этой задачи он не годится.

[noise1]

Да, не посмотрел, по памяти писал, 140УД17 не МДМ, я про принцип говорил.