Title: INSTRUMENTOS DIGITALES
1INSTRUMENTOSDIGITALES
2TEMARIO
- Electrómetro.
- Picoamperímetro.
- Nanovoltímetro.
3ELECTROMETRO
- Empleo
- Necesidad extensión del rango de mediciones.
- Corrientes por debajo de 100 pA.
- Resistencias por encima de 10 G?.
- Circuitos donde se debe minimizar la carga.
- Medición de fuentes de tensión con RIN gt 1 M?.
- Medición de corrientes con tensiones carga lt
cientos milivolts.
4ELECTROMETRO
- Empleo
- Mediciones no factibles con instrumentos de uso
general. - Medición de cargas.
- Medición de corrientes sensibles.
- Medición de señales próximas al límite de ruido
Johnson.
5ELECTROMETRO
- Función voltímetro
- Resistencia de entrada 100 T?, puede llegar hasta
10 P?. - Corrientes de offset de entrada de 5 fA pudiendo
llegar hasta 50 aA. - Puede medir
- Tensión en un capacitor de 500 pF sin
descargarlo. - Potencial de un cristal piezoeléctrico o de
electrodos de pH.
6ELECTROMETRO
Si RA 0 RB ? A 1
7ELECTROMETRO
- Función amperímetro
- Puede medir corrientes de
- 1 fA.
- Fotomultiplicadores.
- Cámaras de iones.
- Semiconductores.
- Espectrómetro de masa.
- Otros dispositivos.
8ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Mide resistencias empleando los métodos de
tensión o corriente constante. - Corriente constante resistencias hasta 200 G?.
- Tensión constante resistencias hasta 10 P?.
- Se prefiere el método de tensión constante, ya
que se prueba el resistor con una tensión
conocida.
9ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Electrómetro en función picoamperímetro y fuente
de tensión externa.
RX se obtiene por calculo
10ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Electrómetro en función picoamperímetro y fuente
de corriente auto contenida.
Se emplea en electrómetros analógicos. Obtener
relación I-V de semiconductores. R gt 10 G?
velocidad de lectura más lenta.
11ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Electrómetro con modo guarda
Nodo HI rodeado por una guarda. Mayor velocidad
de lectura para RX gt 10 G?.
12ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Electrómetro en función voltímetro y fuente de
corriente externa.
13ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Electrómetro en función voltímetro y fuente de
corriente externa, con buffer x1.
Se puede emplear un voltímetro con baja
impedancia de entrada como un DMM.
14ELECTROMETRO
- Función óhmetro
- Nanovoltímetro y fuente de corriente externa.
- Puede medir resistencia de bajo valor (lt ??).
- Emplea el método de 4 terminales.
- Para eliminar el offset se puede emplear una
fuente bipolar y luego promediar los valores
obtenidos.
15ELECTROMETRO
- Medidor de cargas (Coulombmeter)
- Detecta cargas por debajo de 800 aC.
- Tensión de carga lt 100 ?V.
- Mediciones de corrientes lt 10 aA.
- Principio funcionamiento Q C.V.
16ELECTROMETRO
- Medidor de cargas (Coulombmeter)
Capacidad de entrada es igual a A.CF. Mayor
capacidad efectiva de entrada con capacitores CF
de menor tamaño.
17NANOVOLTIMETRO
- Voltímetro sensible.
- Menor tensión de ruido y corrimientos que el
electrómetro. - Mayor corriente de ruido y corrimiento que el
electrómetro, pero menor que el DMM. - Sensibilidad de 1 nV.
18NANOVOLTIMETRO
- Preamplificador
- Característica importante baja tensión de ruido a
la entrada.
Valores de RA y RB de forma tal que A 1.000
19PICOAMPERIMETRO
- Basado en la función amperímetro del
electrómetro. - Bajo potencial de carga.
- Comparado con un electrómetro
- Velocidad similar o mayor.
- No tan buena sensibilidad.
- Menor costo.
- Características especiales
- Alta velocidad.
- Respuesta logarítmica.
20PICOAMPERIMETRO
- RS lo más pequeño posible para
- Mejor
- Exactitud.
- Estabilidad.
- Coeficiente de tensión.
- Menor constante de tiempo.
- Mayor velocidad.
21PICOAMPERIMETRO
22PICOAMPERIMETRO
23PICOAMPERIMETRO
Se minimiza la capacidad paralela. Si R1.C1
RF.CF Area sombreada actúa con RF en paralelo con
CF 0.
24PICOAMPERIMETRO
Reemplazo del resistor de realimentación por un
diodo. Ventaja se pueden leer varias décadas de
corriente sin cambiar la realimentación. Desventaj
a pérdidas de exactitud y resolución.
25PICOAMPERIMETRO
Mejor rendimiento con Tr de pequeña señal.
26MICRO OHMETRO
- Tipo especial de óhmetro.
- Medición de resistores de bajo valor 10 ??.
- Empleo técnica de 4 terminales.
- Compensación de offset con corrientes pulsantes.
- Limita tensión de prueba sobre el resistor a lt 20
mV.
27MICRO OHMETRO
28MICRO OHMETRO
- Técnica de 4 terminales pulsado.
- Permite cancelar offset.
- Se mide 2 veces la tensión sobre el resistor
desconocido - Con tensión de excitación.
- Sin tensión de excitación.
- Cualquier tensión medida en el caso 2 se debe a
FEM.
29MICRO OHMETRO
- Técnica de 4 terminales pulsado con limitación de
tensión.
- Adiciona un resistor en serie con la fuente para
- Limitar la tensión a circuito abierto a 20 mV.
- Evitar ruptura películas aislantes.
- El medidor debe medir la tensión sobre RSH, RREF
y RX.
30ELECTROMETRO ANALOGICO
- Función de las llaves
- Función/Rango selecta parámetro y rango.
- Multiplicadora selecta sensibilidad.
- Realimentación selecta modo.
31ELECTROMETRO DIGITAL
Sección analógica igual que el anterior. Preamplif
icador para incrementar sensibilidad y
resistencia de entrada. Salida amplificador
principal se envía a la salida analógica y al
conversor A/D. Salida conversor A/D 0a 200 mV o
0 a 2 V CC.
32NANOVOLTIMETRO
33INSTRUMENTOSDIGITALES