Кто может решить эту задачу? Измерение высокого напряжения.

[djrec]

Имеется конденсатор ёмкостью 1нФ заряженный до напряжения около 10кВ. Нужно измерить его напряжение хотя бы с точностью в пару кВ. При попытке померять обычными средствами через делитель напряжения он шунтируется и заряд уходит. Кто нибудь знает схему при помощи которой можно замерять такие величины?

[TrumPIC]

Может каким электроскопом?

[djrec]

Желательно что бы устройство было переносимым. По размеру современных тестеров.

[gsmart]

[mont-oriol]

Как вариант - последовательно с конденсатором 1нФ (С1) - конденсатор на 10 мкФ (С2). Когда на С1 напряжение будет 10кВ, на С2 - 1В. Далее - ОУ на полевиках.

[vlasovzloy]

По длине дуги еще можно

[Alex_641]

ГигаОмный делитель и операционник с входом на полевиках после него.

Добавлено after 49 minutes 38 seconds:
Re: Кто может решить эту задачу? Измерение высокого напряжения.
Типа такого

[КРАМ]

[uquote="djrec",url="/forum/viewtopic.php?p=4044933#p4044933"]Желательно что бы устройство было переносимым. По размеру современных тестеров.[/uquote]
Этого быть не может. 10 кВ требуют специальной конструкции. И она совсем не компактная.
Скорее всего вы плохо понимаете поведение материалов на таких напряжениях и потому не смогли измерить.
Серийные приборы типа электростатических вольтметров компактны лишь в смысле приборов такого назначения. Это коробка размером с осциллограф со специальными коннекторами на задней стенке (там изолятор во всю заднюю стенку с центральной шпилькой). И ценой более 100 круб.
Собственно можно измерить на делителе, но нужно на АЦП снять экспоненту разряда и восстановить исходное напряжение. Только делитель на такое напряжение тоже будет стоить не две копейки...

[djrec]

Китайцы выпускают пробник на неонках. Там что то вроде 2,4,6,8,10 кВ. Стоит около рубля. Но платить за спичечный коробок с несколькими копеечными неонками не хочу. Да и есть желание сделать своими руками.
Что до указанного вами прибора, это слишком дорого. Прибор наверное достаточно точный. Мне достаточно +-2кВ. Пока склоняюсь к делителю и операционному. До этого попробовал схему на пробое диодов обратным напряжением. И на полевике. Результат неудовлетворительный.

Добавлено after 3 minutes 49 seconds:
[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4044999#p4044999"]Как вариант - последовательно с конденсатором 1нФ (С1) - конденсатор на 10 мкФ (С2). Когда на С1 напряжение будет 10кВ, на С2 - 1В. Далее - ОУ на полевиках.[/uquote]

Вы имели ввиду разрядить С1 на С2? Я думал об этом варианте. Но при разряде проскакивает искра и результат думаю очень искаженный. Ведь неизвестно сколько энергии потерялось в этой искре.

Добавлено after 7 minutes 42 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4045011#p4045011"]По длине дуги еще можно[/uquote]


На данный момент так и делаю. Но это не удобно и не практично. Нужен более технологичный подход. Что то на подобие пробника. Несколько светодиодов на несколько уровней напряжения.

[mickbell]

1 нФ 100 МОм Постоянная времени 100 мс. В принципе, нетрудно сделать, главное - измеритель должен сработать быстро.

[djrec]

Но каким образом подключить резистор? Транзисторы врядле одобрят напряжения 10кВ. А реле очень медленное.

[mickbell]

Щупами. Прикасаетесь ими к выводам конденсатора, потом отключаете. Искры не будет. Конструкция щупов должна быть рассчитана на измеряемое напряжение. Другой коммутации не нужно.

[djrec]

Не понял. Припустим на конденсаторе 10кВ. На щупах резистор. При прикосновении на этом резисторе поднимется напряжение до 10 кВ. Даже если оно и продержится какие то миллисекунды но АЦП может выгореть. Да и очень проблематично с этого короткого пика высчитать напряжение. Выборок хотя бы 100 нужно будет сделать. А это уже не дешёвый МК.

[mont-oriol]

[uquote="djrec",url="/forum/viewtopic.php?p=4045073#p4045073"]Вы имели ввиду разрядить С1 на С2?[/uquote]Разрядить каждый, заряжать вместе.
А нет схемы прибора, с осциллограммами? Возможно, и не нужно ничего мерить, а просто ограничить напряжение, которое выдаёт ваш преобразователь. Будет до фиксированного напряжения заряжать.

[djrec]

Импульсы порядка 10кВ через искровой промежуток и с периодом в одну секунду заряжают конденсатор в 1 нФ. ( То есть на конденсатор каждую секунду пробивает искра). Снизить нет смысла. Ведь задача именно и состоит в том что бы оценить напряжения в таком режиме работы.

[SSkot]

вопрос вероятно больше теоретический. время, измерять стоит только его. формула кривульки заряда и разряда в каждом учебнике.

[КРАМ]

[uquote="djrec",url="/forum/viewtopic.php?p=4045119#p4045119"]Не понял.Выборок хотя бы 100 нужно будет сделать. А это уже не дешёвый МК.[/uquote]
Вы пишите чушь. Даже МК начального уровня имеет АЦП с производительностью не менее 200 кспс (5 мкс на отсчет).
То есть за 100 мс снижения напряжения в е раз можно набрать ДВАДЦАТЬ ТЫСЯЧ отсчетов, Карл!!!
Что касается киловольт на входе АЦП, то у меня ощущение, что вы плохо понимаете работу резистивного делителя напряжения.
Ну и в догон. Если емкость конденсатора и сопротивление делителя постоянны, то достаточно ОДНОГО ОТСЧЕТА, чтобы восстановить ВСЮ экспоненту.

[tonyk]

А зачем измерять напряжение? Если измерять ток во время искрового разряда (или просто разряда на известное сопротивление), то можно вычислить заряд, прошедший по цепи, а, зная ёмкость конденсатора, найти напряжение в начале разряда.

[КРАМ]

[uquote="tonyk",url="/forum/viewtopic.php?p=4045208#p4045208"]Если измерять ток[/uquote]
Измерение тока прямыми методами - это крайне экзотическое мероприятие. Разряд емкости через делитель и измерение НАПРЯЖЕНИЯ на "холодном" участке делителя - это и есть измерение тока делителя.

[djrec]

[uquote="КРАМ",url="/forum/viewtopic.php?p=4045203#p4045203"][uquote="djrec",url="/forum/viewtopic.php?p=4045119#p4045119"]Не понял.Выборок хотя бы 100 нужно будет сделать. А это уже не дешёвый МК.[/uquote]
Вы пишите чушь. Даже МК начального уровня имеет АЦП с производительностью не менее 200 кспс (5 мкс на отсчет).
То есть за 100 мс снижения напряжения в е раз можно набрать ДВАДЦАТЬ ТЫСЯЧ отсчетов, Карл!!!
Что касается киловольт на входе АЦП, то у меня ощущение, что вы плохо понимаете работу резистивного делителя напряжения.
Ну и в догон. Если емкость конденсатора и сопротивление делителя постоянны, то достаточно ОДНОГО ОТСЧЕТА, чтобы восстановить ВСЮ экспоненту. [/uquote]


Немного сложновато это мне. Ведь даже сопротивление АЦП шунтирует столь малые величины заряда конденсатора. Именно по этому и спрашиваю схему. Возможно кто то имеет опыт в таких измерениях. Обрыл все свои закрома и не смог найти резистор больше 10 МОм.

В быстродействии АЦП я ошибся, посчитав что нужно сделать за 1мС выборки.

Добавлено after 4 minutes 6 seconds:
[uquote="tonyk",url="/forum/viewtopic.php?p=4045208#p4045208"]А зачем измерять напряжение? Если измерять ток во время искрового разряда (или просто разряда на известное сопротивление), то можно вычислить заряд, прошедший по цепи, а, зная ёмкость конденсатора, найти напряжение в начале разряда.[/uquote]


Каким образом можно измерить ток столь малых величин. Обычно ток меряют на грунте. То есть измеряют напряжение на шунте и пересчитывают по закону Ома в ток. Но имея шунт в десятки МегаОм уже проблематично менять на нем напряжение.