25kV HV-probe vraagje

Ik wil een HV-DC-probe gaan bouwen. Daarvoor heb ik 15KV 2GΩ weerstanden uitgezocht. 5 stuks in serie. Zodat er ongeveer 5 Kv per weerstand verwerkt wordt. Onderaan de ladder een 2MΩ trimmer om de boel af te regelen op de juiste waarde aan een 1MΩ impedantie. Ik had eerst op 100MΩ bedacht maar dat at iets van 200 µA en dat vond ik wat veel. Nadeel van deze is wel dat de uitgang in het 10 volt bereik uit komt i.p.v. 1000 aan deze impedantie. Maar voor een indicatie of 10 t/ m 25 Kv in de buurt komt denk ik dat het goed genoeg is. Er kan eventueel ook zo'n goedkope digitale voltmeter aangehangen worden of een arduino o.i.d.

Ik ben even benieuwd naar de leden met (wat meer) HV ervaring. Die van mij is tot nu toe de bouw van een 800 volt naar 10 Kv cascade. :)

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!
Sine

Moderator

Voor DC zal dit wel werken, voor AC heb je net wat meer nodig.

Dus het eea is afhankelijk van je toepassing.

[Bericht gewijzigd door Sine op 16 augustus 2022 18:10:44 (28%)

Voor ac zouden er condensator(en) bij moeten heb ik begrepen. Maar naar mijn idee gaat dat dan een RC- netwerkje vormen waardoor het weer frequentie afhankelijk wordt. Nou zal ik niet snel terecht komen in netspannnings-HV. Maar in HV's van scopen en tv's bijvoorbeeld zit er al snel tussen de 2 en 16 Khz. Dus hoe ziet zo iets er dan uit?

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!
blackdog

Honourable Member

Hi harry64, :-)

Ik heb een van de weerstanden even in de calculator gehangen.
2GΩ met b.v. 5pF naar de omgeving geeft een kantelpunt van ongeveer 16Hz, dit is geen type fout!
Dus zelfs 50Hz spanning meten zit er al niet nauwkeurig in.

Je kan je daarmee vast wel voorstellen wat er kan gebeuren als je een aantal van deze weerstanden in serie zet zonder capacitieve compensatie.
Afhankelijk van je opbouw kan het tot meer dan 1seconde duren voor je DC meting stabiel is.

Hoe je dit goed compenseert weet ik niet, ik heb nog nooit zo'n probe gemaakt of b.v. een goede HV Fluke probe opengemaakt.

Dit hieronder is niet zo handig als het lijkt, dit omdat de uitgang impedantie van de probe ongeveer 1Meg is, bij een scoopingang van ook 1Meg zie je dus maar 50% van het signaal!
Bij gebruik van een 1:10 probe heb je nog steeds ruim 20% fout.
Met een laag frequent blok testen kan nog steeds, maar de uitgang impedantie van rond de 1Meg maakt het moeilijk de probe goed aan te passen aan je meetapparatuur.
Zelfs voor 50 Hz moet je zoals ik al aangaf de deler capacitief compenseren.
Voor DC kan het als je DMM Giga Ohm ingangs impedantie heeft, zoals de meeste DMM's die ik hier heb staat op de laagste DC bereiken.

Ik zou gaan experimenteren met een van mijn functie generatoren en een hand voor condensatoren of ik het tot b.v. 1KHz recht kan krijgen.
De meeste moderne functie generatoren kunnen tot 20Vpp leveren en dat geeft 2mVpp op je scoop ingang, zou voldoende moeten zijn om met een blokgolf te kunnen testen.

Groet,
Bram

PS
benleentje, dank voor het vinden van mijn brainfart. :-)

[Bericht gewijzigd door blackdog op 17 augustus 2022 17:15:23 (28%)

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Nadeel van deze is wel dat de uitgang in het 10 volt bereik uit komt i.p.v. 1000 aan deze impedantie. Maar voor een indicatie of 10 t/ m 25 Kv in de buurt komt denk ik dat het goed genoeg is. Er kan eventueel ook zo'n goedkope digitale voltmeter aangehangen worden of een arduino o.i.d.

Wat bedoel je met 10V?

Je moet voordat je hem gaat bouwen al min of meer weten welke voltmeter eraan komt te hangen. De onderste 2M ohm weerstand geeft op de meeste multimeters al een meetfout. Meestal zijn die meter 10M ohm. 2M // 10M ( betekenend parallel) geeft ca 20% meetfout.

De onderste weerstand moet minimaal 10x kleiner zijn dan de impedantie van je meter of je gebruikt enkel en alleen de impedantie van de meter, dan moet de onderste weerstand (potmeter) juist weer minimaal 10x groter zijn als je wilt fijne tunen, maar beter kan je die weerstand dan weglaten.

Een arduino heeft een impedantie van ca 10k ohm, van de andere metertjes moet je dat dan opzoeken.

Op 16 augustus 2022 23:48:16 schreef blackdog:
Hi harry64, :-)

Ik heb een van de weerstanden even in de calculator gehangen.
2GΩ met b.v. 5pF naar de omgeving geeft een kantelpunt van ongeveer 16Hz, dit is geen type fout!
Dus zelfs 50Hz spanning meten zit er al niet nauwkeurig in.

Je kan je daarmee vast wel voorstellen wat er kan gebeuren als je een aantal van deze weerstanden in serie zet zonder capacitieve compensatie.
Afhankelijk van je opbouw kan het tot meer dan 1seconde duren voor je DC meting stabiel is.

Hoe je dit goed compenseert weet ik niet, ik heb nog nooit zo'n probe gemaakt of b.v. een goede HV Fluke probe opengemaakt.

Ik zou gaan experimenteren met een van mijn functie generatoren en een hand voor condensatoren of ik het tot b.v. 1KHz recht kan krijgen.
De meeste moderne functie generatoren kunnen tot 20Vpp leveren en dat geeft 2mVpp op je scoop ingang, zou voldoende moeten zijn om met een blokgolf te kunnen testen.

Groet,
Bram

Daar was m'n sim dan weer niet zo duidelijk over.

Ik heb hier nog een SMPS trafo liggen. Dus 300 V blok aan 100 Khz moet niet zo'n probleem zijn om op te wekken. Condensatoren die 25 Kv aan kunnen wordt dan weer wel lastig vermoed ik.

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!

Op 17 augustus 2022 00:14:42 schreef benleentje:
[...]Wat bedoel je met 10V?

Je moet voordat je hem gaat bouwen al min of meer weten welke voltmeter eraan komt te hangen. De onderste 2M ohm weerstand geeft op de meeste multimeters al een meetfout. Meestal zijn die meter 10M ohm. 2M // 10M ( betekenend parallel) geeft ca 20% meetfout.

De onderste weerstand moet minimaal 10x kleiner zijn dan de impedantie van je meter of je gebruikt enkel en alleen de impedantie van de meter, dan moet de onderste weerstand (potmeter) juist weer minimaal 10x groter zijn als je wilt fijne tunen, maar beter kan je die weerstand dan weglaten.

Een arduino heeft een impedantie van ca 10k ohm, van de andere metertjes moet je dat dan opzoeken.

Hmm. Daar noem je i.d.d. wel wat op. 10x kleiner is dus rond de 100K en de meter op 200 mV vermoed ik. Dan heeft een Arduino niet veel zin meer.

Misschien is bufferen met een OpAmp een optie? Of een fet'je zoals een J310.

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!
blackdog

Honourable Member

Hi,

benleentje,
Jij hebt gelijk, de impedantie van de scoop had ik over het hoofd gezien! muts die ik ben. ;)

Zelfs met compensatie condensatoren geplaatst is de impedantie van de scoop zelf te belastend voor de deler en gaat daarom niet werken op de door mij voorgestelde manier.
De 10Meg via de 1:10 probe tip verlaagt het signaal nog eens 10x en er zijn weinige hier denk ik, die een scoop hebben met zo'n lage ruisvloer dat het signaal nog te herkennen is.

Later vandaag pas ik het stukje aan zodat de foutjes er uit gaan.
Ik zie voorlopig alleen een oplossing met een Fet opamp, dan kan je als de probe al gecompenseert is, de opamp zelf nog gebruiken voor verdere frequentie correcties.
Maar dan is de probe niet meer passief met weer als voordeel dat het dan eigenlijk niet meer uitmaakt welke meter je aan de uitgang hangt.

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn

Condensatoren die 25 Kv aan kunnen wordt dan weer wel lastig vermoed ik.

Die komt enkel op de uitgang dus zeg op de onderste weerstand. Er was toevallig laatst ook een topic over, maar nogmaals dat is meer als het geen DC meer is.
Zie onderstaande topic staat een hoop nuttige informatie in.

https://www.circuitsonline.net/forum/view/158804#highlight=spanningsde…

Dat topic is mij ontgaan. Leesvoer voor vanavond. Dank. :)

Waar het moederbord het meeste rookt, loopt ook de meeste stroom!