Comment mesurer les résistances gigaohm?

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J'ai un problème qui semble être causé par des résistances endommagées qui sont en circuit ouvert ou d'une valeur trop faible en raison de la contamination. Le problème est que ce sont des résistances gigaohm, donc pour un multimètre, elles sont toujours en circuit ouvert. Comment mesurer la résistance ou, au moins, tester la continuité?

endolith
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Attention, vous devez tester l'isolation à une tension proche du fonctionnement. Ce qui semble être isolé à 500V peut montrer une résistance de kohms à 1000v.
Kristoffon
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@Kristoffon: la tension de travail est inférieure à 1 V dans ce cas. :) Juste le courant de fuite d'une porte FET multiplié par la valeur de la résistance, max.
endolith

Réponses:

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De nombreux compteurs Fluke (par exemple, 87 287) ont une plage de conductivité nanoSiemens qui mesurera jusqu'à 100 GigaOhms - elle doit être réglée manuellement à partir de la plage des ohms. , 10 G Ω = 0,1 n S .1gΩ=1nSdixgΩ=0,1nS

Alternativement, la plupart des multimètres numériques ont une impédance d'entrée de 10 M (facilement vérifiable avec un deuxième compteur), donc une résistance avec une valeur R en série avec la plage de millivolts formera un diviseur de tension R + 10M / 10M. Donc, appliquer 10 volts à travers une résistance de 1 gigohm lira environ 99 millivolts. Une approximation assez proche pour les résistances de haute valeur d'une alimentation 10V serait une résistance en gigohms = 100 / millivolts.

micros
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La méthode du diviseur est rapide et facile avec une batterie 9 V. R = Rmultimeter*(Vbattery - Vdivided)/Vdivided. Ne touchez pas plus d'une des pièces métalliques avec vos doigts.
endolith
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Vous avez besoin de testeurs d'isolation. Ceux que j'ai vus avaient une plage de 2 GOhm. Pas de douves nécessaires, il y en a moins cher.

Et pour l'avenir, j'essaierais d'ajouter de l'isolation protectrice en plus de ces choses désagréables :-)

BarsMonster
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Quel type d'isolation de protection?
endolith
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Je suppose que vous pouvez isoler la résistance du reste du circuit.

Vous devez probablement construire un tampon analogique à haute impédance. Il n'a pas besoin d'être ultra-rapide, mais il doit être à haute impédance. Un amplificateur à très haute impédance est le LMP7721 de National , ne nécessitant que 3 femtoamps de courant de polarisation.

Une fois que vous avez votre tampon, procurez-vous une autre résistance avec une résistance comparable à celle que vous souhaitez tester (une valeur connue). Connectez un côté de cette résistance à la terre, et l'autre à une sonde et à votre tampon. Ensuite, appliquez une tension à un côté de votre résistance et connectez votre sonde tamponnée à l'autre côté. Mesurer la tension à la sortie de votre tampon et résoudre le diviseur de tension pour déterminer la résistance inconnue

Vous n'aurez peut-être pas besoin d'un tampon si votre compteur a une impédance extrêmement faible lors de la mesure de la tension.

Kevin Vermeer
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1V sur 1Gohm est 1nA de courant plutôt que 1pA. Je pense que vous devez être très prudent avec votre conception de tampon et vous assurer qu'il a un fort rejet à haute fréquence. Il n'est pas difficile de générer des courants au niveau de 1nA à partir d'EMI parasites, en particulier avec des fils de sonde dans le mélange.
Mark
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Une tension plus élevée sera certainement utile dans ce cas. Vous devez cependant descendre à moins de 1 pA. Consultez national.com/pf/LM/LMP7721.html , en particulier certains des circuits d'application. Vous devrez faire TRÈS attention à la contamination de votre carte, tout type de flux créera un chemin de fuite. De plus, vous seriez beaucoup mieux avec un circuit alternatif qu'avec un diviseur de tension. Le bruit dominera votre mesure. Découvrez un amplificateur transimpédance.
Chris Gammell
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@Chris - Merci pour les conseils! Ma réponse n'était qu'un premier coup pour résoudre le problème, et malheureusement je ne savais rien des amplificateurs de transimpédance avant ce soir. Vous voulez donner une réponse?
Kevin Vermeer
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"Si vous utilisez un multimètre numérique alimenté par batterie et que vous le maintenez isolé, vous pouvez utiliser des milliers de volts pour le test."

N'ESSAYEZ PAS CECI !!!

La plupart des résistances GigaOhm, y compris 200 résistances GigaOhm dans des tubes en verre, ont une puissance nominale maximale de 500 volts, et la tension maximale pour un voltmètre numérique est de 1000 volts. Des milliers de volts à travers une telle résistance ne feront qu'étinceler autour de la résistance et faire frire instantanément votre voltmètre numérique!

Marc
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même les résistances au carbone de 1/4 watt avaient une puissance nominale de 500 V. Normalement, elles sont plus longues et nominales> 1 ~ 10 kV, car nous parlons longtemps après la question. Je pense que la réponse acceptée a manqué le point le plus important caché de l'analyse des défaillances des causes profondes et a simplement répondu comment mesurer une résistance normale. Les défaillances se produisent à partir de caractéristiques V vs I non linéaires qui conduisent à une défaillance, comme vous l'avez indiqué @Marc. Zapp! par contamination est un défaut majeur. le matériau doit être bien scellé et étanche à l'humidité. Cela prend des tests Hipot variables avec un courant limitant R pour protéger l'appareil et uA mètre pour le mesurer
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Il y a un équipement spécial pour cela. Il y a quelques semaines, quelqu'un m'en a montré un qui peut faire> 500G et dans ce cas particulier a été utilisé pour tester des disjoncteurs 10kV. Cela s'appelait un Megger. Fondamentalement, il mesure la résistance, mais lorsque votre multimètre le fait avec 3V, ces choses augmentent lentement la tension à tester dans la plage de kV. https://en.wikipedia.org/wiki/Megger Je m'attends à ce qu'il existe d'autres fournisseurs d'équipements similaires.

jippie
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Ce que vous voudriez, c'est un mégohmmètre. Ce ne sont là qu'une autre permutation de laV=IR Meter qui exploitent la haute tension pour produire un courant mesurable à travers une haute résistance. Si vous avez accès à une source haute tension et à un multimètre numérique avec un mode courant, vous pouvez mesurer la résistance en plaçant la résistance, le multimètre numérique et la haute tension en série, puis les calculer.

Si vous utilisez un multimètre numérique alimenté par batterie et le maintenez isolé, vous pouvez utiliser des milliers de volts pour le test. J'ai utilisé pour calibrer les lectures de courant de fuite de 1-200KV Hi-Pots en utilisant juste un DMM Fluke normal avec cette méthode.

Vous pouvez trouver des mégohmmètres sur ebay comme "Hi-Pots", "testeur d'isolement", "testeur d'huile", "testeur diélectrique".

En outre, l'opposé d'un mégohmmètre est un ohmmètre numérique à faible résistance (DLRO), ceux-ci utilisent un courant élevé (1-100 + ampères) pour mesurer des résistances très faibles.

cst
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Je viens d'essayer de mesurer avec succès des résistances de 10 Gigaohm avec mon DMM et une alimentation 10 volts.

Mon multimètre numérique est un 4 1/2 chiffres avec une impédance d'impédance de 10 mégaohm déclarée. Le DMM a une précision de 0,05% pour les mesures de tension. J'ai d'abord ajusté mon alimentation pour que la tension indiquée sur mon DMM soit exactement de 10 000 volts, puis j'ai mis la résistance de 10 Gigaohm en série avec le DMM sur sa plage de 200 mV. La lecture était de 11,35 mV.

En fait, la seule chose qui n'est pas déclarée aussi précise avec mon DMM est son impédance imputée! J'ai essayé de le mesurer avec un autre multimètre (non numérique) et j'ai constaté que l'impédance réelle de l'entrée de mon multimètre numérique était en fait supérieure à 11 mégohms, il y a donc une erreur d'environ 10%.

Les 10 résistances Gigaohm que j'ai mesurées (j'en ai 4) n'ont qu'une tolérance de 5%, mais elles m'ont toutes donné à peu près la même lecture sur mon DMM. Si j'avais une tolérance de 0,1%, je pourrais ajuster mon alimentation afin que le multimètre numérique lise exactement 10 mV pour compenser son impédance de 11,35 mégaohm, dans ce cas, la tension de l'alimentation serait ajustée à 8,81 V et je le ferais avoir un mètre gigaohm précis.

Une autre chose à noter est que les sondes du DMM ont beaucoup de fuites. J'ai dû mettre le multimètre numérique sur une table séparée avec les sondes et la résistance à mesurer suspendues en l'air. J'ai ensuite essayé de mettre les 10 volts de l'alimentation à travers la partie PVC de chaque sonde et j'avais une lecture de tension de 0,05 mV sur le DMM, correspondant à une résistance d'environ 2 Teraohm ...

Il est temps d'acheter des fils isolés au téflon ...

Marc
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La bonne astuce que j'ai apprise en lisant le manuel de service HP 3478A DMM (section 3-119 fonctionnement en ohms étendus) consiste à mesurer d'abord une résistance de 10 M, puis à mettre le 10 M en parallèle avec la haute résistance inconnue et à mesurer la valeur parallèle. La formule inconnue = (valeur de référence * valeur parallèle mesurée) / (valeur de référence - valeur parallèle mesurée) fait l'affaire. Par exemple, disons que vous avez utilisé une référence de 10 ohms et dites que vous mesurez un inconnu de 10 ohms. Les deux résistances de 10 ohms en parallèle mesureraient 5 ohms, donc l'exécution de la formule donne 10 * 5 = 50 et 10 - 5 = 5, et 50/5 = 10 ohms. Cela fonctionne pour n'importe quelle valeur de référence, et la valeur mesurée sera toujours inférieure à la valeur de référence. Certaines des autres réponses soulignent certaines des limites de toute mesure à haute résistance.

Jan Bottorff
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Recalculez votre résistance 1 Gohm mesurée avec la tolérance min et max de votre mesure et voyez à quel point la plage d'incertitude est pour ladite résistance 1 Gohm, puis faites un rapport.
winny