Messung von Quellen mit extrem hoher Impedanz und extrem hoher Spannung

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Ich arbeite an einem Geigerzähler und versuche, eine genaue Messung der Hochspannungsröhrenvorspannung zu erhalten.

Das Problem, das ich habe, ist, dass die Impedanz der Hochspannungsquelle wirklich sehr, sehr hoch ist, ich würde irgendwo im Bereich von 100-500 MΩ raten.

Im Moment habe ich 4 10MΩ-Widerstände in Reihe mit meiner Oszilloskop-Sonde, die auf 10X eingestellt ist (ich habe die Oszilloskop-Eingangsimpedanz auf 10MΩ gemessen). Dies sollte eine effektive 50X-Sonde mit einer Eingangsimpedanz von 50 MΩ erzeugen. Da die Eingangsimpedanz des Proofs immer noch ausreicht, um die Hochspannungsschiene erheblich zu senken, verwende ich ein Abtastfernrohr, um die Spannung zu erfassen, wenn ich die Hochspannungsschiene mit der Oszilloskopsonde berühre.

Leider bekomme ich immer noch Spannungen, die weit höher sind als sie sein sollten (es sollte ~ 500V sein. Ich messe ~ 1,2 KV ). Da dies jedoch ein Funken-Spaß-Produkt ist und die Schaltung, die ich bisher untersucht habe, ausgiebig mit wirklich WTF-induzierenden Entwurfsentscheidungen besetzt wurde, habe ich Probleme festzustellen, ob die falsche Spannungsmessung darauf zurückzuführen ist, dass sich die Schaltung nicht wie geplant verhält oder Messfehler meinerseits.

Gibt es andere einfache Möglichkeiten, wie ich eine Hochspannungsquelle mit einer extrem hohen Quellenimpedanz messen kann, um meine Ergebnisse zu überprüfen?

high-voltage Connor Wolf
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Argh. Nachdem ich die Frage geschrieben habe, fällt mir natürlich ein, dass ich die Spannung mit verschiedenen Anzahlen von Vorwiderständen (10, 20, 30, 40, 50 MΩ) messen und die Quellenimpedanz des HV-Generators berechnen kann. Dies sollte mich auf die unbelastete Spannung extrapolieren lassen, denke ich. Ich bin nicht sicher, ob ein Transformator, der in einer Flyback-Topologie verwendet wird, eine lineare Reaktion auf das Laden hat.
Connor Wolf
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Zu meinem Kommentar zur linearen Ladeantwort - Es ist schrecklich, schrecklich nichtlinear.
Connor Wolf

Antworten:

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Verwenden Sie ein variables Hochspannungsnetzteil, um eine Spannung zu erzeugen, die ungefähr so ​​hoch ist wie die, die Sie messen möchten.

Legen Sie ein Voltmeter zwischen beide Spannungen und regeln Sie die HV-Stromversorgung, bis Sie keinen Unterschied mehr feststellen können.

Jetzt sind beide Spannungen gleich und die zu messende Spannungsquelle wird nicht geladen.

Das HV-Netzteil sollte entweder über eine kalibrierte Skalensteuerung verfügen oder seine Impedanz sollte niedrig genug sein, um seine Spannung direkt zu messen. 

        use reading of voltmeter
      to regulate HV power supply
      +----------------------+
      |                      |
      v                                        high impedance
variable HV ----------------(V)--------------- voltage  source
power supply                                   you want to measure
Quark
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Das ist hervorragend. Und jetzt, wo du es gesagt hast, so blind offensichtlich. Ich weiß jedoch nicht, ob ich ein 500V-1KV-Netzteil habe.
Connor Wolf
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Der Netzmultiplikator erreicht leicht 500 V und 1 kV nicht zu schwer. Dies kann eine niedrigere Impedanz haben und ein Messgerät kann Ihnen beim Ablesen helfen. Beachten Sie, dass Sie über 500 VDC sicherstellen möchten, dass Ihr Messgerät eine angemessene Nennleistung aufweist, und dass Sie dies nicht tun, wenn es stirbt.
Russell McMahon
Hah. Ich fand das Hochspannungsnetzteil, von dem ich dachte, ich hätte es bei der Arbeit gesehen. 0-3 kV, 0-40 mA. Es werden vier 8068 Vakuumröhren für die Endstufe verwendet!
Connor Wolf
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@ Russell McMahon - Ich würde es vorziehen, die Verwendung eines doppelten Netzes zu vermeiden. Netzanschlusselektronik ist eine weitere Gefahrenebene, die ich lieber vermeiden möchte, und ich habe keinen Trenntransformator zur Hand.
Connor Wolf