Hogyan lehet hasznos az egymillió megahmos ellenállás?

Rendszeres időközönként karbantartást végeztem egy detektoros rendszeren kis teljesítményű részecskék esetén. Áramköre tartalmazott egy egymillió megahm ellenállást. Olyan lezárt tömör téglában volt, amely talán bakelitből készült, kb. 4 “x2” x0,5 “. Úgy értem, nincs kevesebb ellenállás köztetek és Most vagyok? Hogy volt ez hasznos dolog?

/ edit add 2016.12.13

Úgy tűnik, akaratlanul is néma játékot játszottam, és nem mondtam el, mire szolgál ez a berendezés. Mivel az összes műszaki kézikönyvet besorolással látták el, kényelmetlenül állítottam, hogy mi a berendezés. Ezek a kézikönyvek már több mint 55 évesek. Plusz bárki hivatkozhatott a profilomra, elment a webhelyemre, és láthatta az önéletrajzomat. Ez azt mutatná, hogy reaktor üzemeltetője voltam egy nukleáris tengeralattjárónak. Az infókat, legalábbis általánosságban, rendkívül valószínűtlen, hogy továbbra is besorolják, és a karrierem soha nem volt az. Tehát úgy döntöttem, hogy csak kimondom.

Az alacsony teljesítményű neutron detektoros rendszerről beszélek. Az alrendszeremben aktív volt, amíg a reaktort leállították. Ezt indításkor kikapcsoltuk. fel és vissza a leállítás végén. Külön külön észlelő rendszerünk is volt ( használt indításkor -up és leállítások), és a működés közben használt nagy teljesítményű érzékelő rendszer.

Sajnálom, ha ez az információhiány frusztráló volt az emberek számára. Számomra frusztráló volt, olyan érzés, mintha olyan dolgokról beszélnék, amelyek Csak azt kellene mondanom.

Megjegyzések

  • Mármint nem ‘ nincs kevesebb ellenállás most köztetek és én? Valószínűleg, de ez az ellenállás 1) nem túl használható formában 2) nagyon kiszámíthatatlan értékű. Nyilvánvaló, hogy az eszköz megfelelő működéséhez ilyen nagy ellenállás szükséges. Amíg mivel nem tudjuk, hogyan működik a detektor, csak sejteni tudjuk, miért van egy 10 M ohm r esistor nem látná el a munkát.
  • @FakeMoustache Nem hittem ‘ teljesen a sémában, amikor először láttam. Úgy gondoltam, hogy ez nyomtatási hiba volt.
  • @Peter_Mortensen, köszönöm, hogy hozzáadta a Bakelite linkjét, valamint a többi szerkesztését.
  • Ne feledje, hogy ‘ s nem túl szokatlan, ha az ellenállás / kondenzátor / induktor értéke ” természetes ” áramköri jellemzők közelében van csak annak biztosítására kell felhasználni, hogy az áramkör kiszámíthatóan viselkedjen, mint a bunkerek, mert mondjuk ebben az esetben az ellenállás szokatlanul magas, mert az összes csillag egy vonalba került. Közvetlenül egy okot ad a kérdésemre: ” Hogyan volt ez hasznos dolog? “. Ha felajánlotta volna válaszként, akkor fölszavaztam volna. Az említett érzékelő rendszer konkrét esetben azt gondolom, hogy Andy_akának valószínűleg igaza van. Sok értelme van annak, hogy ez egy transzimpedancia erősítő visszacsatolási ellenállása lenne.

Válasz

A típusú detektor a neutronok detektora volt. Az erre a célra használt leggyakoribb detektorok a BF3 arányos számláló vagy a B-10 arányos számláló. Ezeket a legtöbb túlnyomásos vizes reaktorban használják a neutronfluxus érzékelésére. Nincs itt semmi besorolás. Ez a szokásos neutron detektáló műszer. Az érzékelők a magon kívül helyezkednek el, és mérik a magból kifolyó hőneutronokat. Ez nagyon gyors (több száz mircosecundes válaszidő) közelítést eredményez a mag teljesítményszintjére. Teljesítményszint szerint az atomenergia szintjére gondolok. Uránhasadás esetén átlagosan két neutron keletkezik. A neutronok számának megmérésével megállapíthatja, hogy a magreakciók növekednek-e vagy csökkennek-e, és következtethetnek-e a hasadási sebességre.

A forrástartomány-érzékelőket a reaktor leállításakor vagy indításkor használják. A detektor felépítésének jellege miatt nagy teljesítmény mellett le kell állítani, különben megsemmisül. Nagyobb teljesítményszinteken túl sok neutron van az egyes impulzusok számlálásához, és más módszereket alkalmaznak.

A nagy értékű ellenállás célja az áram érzékelése és a feszültség fejlesztése. Ennek oka az volt, hogy bakelitbe burkolták, mert nagy feszültségpotenciál volt rajta. A BF3 vagy B10 kamrához 1500-3000 Vdc előfeszültségre volt szükség az arányos tartományban való működéshez. Az előfeszítő feszültség általában 2500 Vdc. Az ilyen típusú detektorokból származó neutronimpulzusok körülbelül 0,1 pikolibumbás (pC) nagyságrendűek. Az áram coulombs másodpercenként. Az 1 T ohmos ellenálláson mért 0,1 pC impulzus 100 mV feszültséget eredményez. Ezt követően ezt a feszültséget fel lehet erősíteni és meg lehet számlálni.Mivel a neutronok miatti impulzusok nagyobbak, mint a háttér gamma sugárzás miatti impulzusok, a neutron impulzusokat a pulzus magasság alapján különböztetjük meg a háttér gammától.

Nagyon nehéz 1 Tohm-ot megmérni, de ez általában ezeken a detektorokon történik. Bármely szivárgási áram elfedheti a neutronjeleket, és hibát okozhat a mérésben. Millió millió ohm mérésére a nagyfeszültségű tápegység torzító feszültséget eredményez a detektoron. Egy úszó ampermérőt sorba kötnek az előfeszültséggel, és nagy oldaláram mérést végeznek. Több órára van szükség, amíg az áram stabilizálódik. A berendezés körüli járás vagy akár a kéz elengedése befolyásolja a mérést. Mivel 1 millió, millió ohmos ellenállás érhető el egy kamra és néhány hüvelyk átmérőjű kábelezéssel, úgy gondolom, hogy a köztünk lévő ellenállás lényegesen nagyobb.

Megjegyzések

  • Wow !! ‘ csodálatos, milyen részletes, minőségi választ kaphat az ember, ha nem próbálja elrejteni az információkat! Köszönöm, felhasználó. Sok részletet elfelejtettem, mert több mint 35 év telt el azóta, hogy ilyen dolgokkal dolgoztam.

Válasz

Rendszeres időközönként karbantartást végeztem egy érzékelő rendszeren kis teljesítményű részecskék esetén

Nos, ezen részecskék töltése lehet az elektron töltése (1,60217662 × 10 -19 coulombs), és ha másodpercenként 1000 elektron gyűlik össze, akkor az áram 1,60217662 × 10 -16 erősítők.

Ez még mindig nagyon kicsi, így ha van egy speciális transzimpedancia erősítője, amelynek visszacsatolási ellenállása 10 \ $ ^ {12} \ $ ohmos, akkor feszültséget generálna jelszint 1,60217662 × 10 -4 volt vagy kb. 0,16 mV. Ez jelként detektálható.

Az alábbi táblázat ötletet ad az ellenállás értékéről, amelynek az volt szükséges, hogy 1 V-ot hozzon létre az adott áramhoz: –

írja ide a kép leírását

Megjegyzés: 1 pA körülbelül 62 millió elektron másodpercenként.

Gondolok itt egy nagyon érzékeny gáz-tömegspektrometriára és az ionnyaláb-kollektor áramkörre, de talán a te géped valami más köze volt a fotonszámláláshoz?

Megjegyzések

  • Én ‘ feltételezem, hogy ezek az egzotikus ellenállások csak szűk tűrésekben állnak rendelkezésre, például +/- 0,001% vagy valami más, és egy vagyonba kerülne. bakelitszerű anyagba került, akkor talán a lézeres vágás még nem volt elérhető ‘.
  • uh, nos, te ‘ üdvözlöm, Andy 🙂 zavart Nem ‘ nem várt kifejezett hálát a meghajtó nélküli, nem tartalmi szerkesztésért ! Szép napot kívánok!
  • Köszönjük, hogy válaszolt. Bocsánat, hogy homályos vagyok, de nem tudom, ‘ nem tudom, mennyit tudok mondani
  • Most olvastam át a transzimpedancia erősítőkről a Wikipédián. Azt mondja, hogy általában operációs erősítők segítségével hajtották végre őket. Berendezéseink általában szép számmal használták őket, tehát valószínűleg itt is ezt használták.
  • Ehhez kapcsolódóan nemesgáz-tömegspektrometriát végzek napi munkámként és az általunk használt Faraday Kupa-detektorként. az egyik eszközön 10 ^ 10 Ohm ellenállás van a transzimpedancia erősítőhöz. Hasonló detektor egy másik, hasonló érzékenységet igénylő készülékhez 10 ^ 13 Ohm ellenállással rendelkezik.

Válasz

Ez egy 1T \ $ \ Omega \ $ ellenállás, amely annak az elemnek a felső végéhez közel helyezkedik el, amely általában még az elektronika furcsa zugaiban is hasznos. Két 500G ellenállások a Digikey polcáról, és sorba rakják őket. Más gyártók 1T \ $ \ Omega \ $ ellenállást kínálnak, talán még magasabbat is. Az Ohmcraft egyszerre nevetségesen nagy értékű nyomtatott ellenállásokat kínált, de úgy tűnik, hogy többre lettek méretezve értelmes értékek.

Egy igazán alacsony Ib op-erősítő esetén a bemeneti torzítási áram garantáltan < 25fA, tehát 1T \ $ \ Omega \ $ ellenállás a földre kevesebb, mint 25 mV esne, ami nem túl rossz.

Természetesen mindennek “csak úgy” kell lennie ahhoz, hogy elérje ezt a szintet a szivárgáshoz, nemcsak arról van szó, hogy mindent összecsapjon. egy olcsó NYÁK. (Fotó a Keysight-tól).

ide írja be a kép leírását

Ne feledje, hogy még 1fA mellett is (1mV az 1T-n) még mindig jó néhány elektron másodpercenként – több mint 6000 kisfiú. Sok Johnson-Nyquist zaj fog fellépni egy olyan ellenállásban, amely nagy értékű, több mV szobahőmérsékleten, 1 kHz sávszélesség mellett. A fent bemutatott Keysight eszköz állítólag megoldja 0,01fA vagy kb. 60 elektron másodpercenként (az előfeszítő áram specifikációja azonban nem látványos).

Megjegyzések

  • A felderítő rendszer határozottan nem volt olcsó! Nem voltak PCB-k sem. 🗿 Köszönjük az információkat.
  • A keresés mentése érdekében: Keysight B2987A . Kikiáltási ár: 11 241 USD.

Válasz

A többi válasz elmagyarázta az ellenállás használatát az áramkörben, de ez a rész még mindig megválaszolatlan:

Úgy értem, hogy jelenleg nincs kisebb ellenállás közted és én?

Tegyük fel, hogy 1 méterre állunk egymástól (a föld körüli félút helyett) egymástól. Két áramlási út van közöttünk:

  1. Levegőn keresztül . A 2×0,5×1 méter térfogatú légellenállás körülbelül 10 16 ohm.
  2. A padlófelületen keresztül, amely feltételezhetjük, hogy viszonylag hasonló a NYÁK felület . Itt történik a különbség: attól függően, hogy a felület mennyire tiszta, az ellenállása 1 méteres távolságon belül 10 9 ohmtól 10 17 ohmig terjedhet.

Tehát 10 12 ohm feletti szigetelési ellenállás biztosan elérhető, de nem adott. Az eszköz körül történő munkavégzés során valószínűleg kerülnie kell az ujjlenyomatokat a szigetelőkön.

Megjegyzések

  • Ujjlenyomatok hagyása valóban fontos, de előbbi kollégám évekkel ezelőtt azt mondta nekem, hogy a nagy értékű ellenállást nem tisztították meg, az áramkör beállítása a sugárzás mérésére nem volt lehetséges.
  • Mindig azt hittem, hogy az ellenállás ebben a téglában való elhelyezésének fő oka minimalizálni az ujjlenyomatokkal, a páratartalommal, a porral kapcsolatos problémákat, valóban a bámulást jelenteni.

Válasz

A válasz hosszú szivárgási időállandó létrehozása lehet.

Minden bizonnyal nagy érdeklődés övezte ezt a kérdést és sok érdekes választ, de úgy tűnik, egyik sem magyarázza, miért van szükség ilyen magas ellenállásra.

Az egyenáramot úgy gondoljuk, mint a másodpercenkénti töltések állandó áramlását [C / s], és így nincs frekvenciaspektruma.

De mi van, ha az áram mérhető ed, csak kis töltésátadások, amelyek nagyon alacsony kapacitású detektorról másodpercek, percek vagy órák időtartama alatt kerülnek átadásra.

Még egy lépés a statikus E-mezőben, áram nélkül vagy véletlenszerű kisülések nélkül galaktikus tér, amelynek nagyon hosszú időközei lehetnek. Az E háttér hátterét ki kell nullázni, míg az eseményeknél a töltés felhalmozódása hosszú időközönként előfordulhat.

Vagy fontolja meg a nagyfeszültségű statikus E mezők monitorozásának tervezését, amelyek ma már mikroszkopikus feszültségek nano méretű ostyacsatlakozásokban ostya gyártási vagy feldolgozási vonal az ESD megelőzésének valós idejű monitorozásához egy tiszta helyiségben, szilíciumpályákkal, amelyek 100 uV / nanométerenként képesek kisülni. Az E mezőkben bekövetkező bármilyen változás, amely a padlón mozgó porszemcsékből származik, a zoknijukon ragacsos talpú, tiszta szobai csizmát viselő kezelő személyek mozgásából még akkor is káros lehet, ha a szétszóródó padlón gyógyító / lábujjhevederek vannak. > Ha nulla porszemcséje van, ebben a környezetben nem lehet töltés felhalmozni és fordítva.

Fontolja meg, hogy az ostyák gyártásának és az apró, statikus E-mező kisüléseknek a kihívásai károsíthatják az ionos szennyeződésektől és az ESD-től származó ostyákat. mentesítés.

mint bármi más, ami a Test Engineers mottója …

Ha nem tudja mérni, akkor nem tudja irányítani.

Talán már értette nagyon alacsony frekvenciájú válaszra vagy nagyon hosszú időállandóra van szükség szabályozott kisülési sebesség mellett, nagyon nagy ellenállással.

Nem minden e-mező vagy foton, vagy elektron vagy pozitron érzékelő 1pF, és lehet, hogy nagyobb vagy kisebb , mivel számos különféle alkalmazás létezik statikus töltési feszültség vagy E mező detektáláshoz, nagyon alacsony frekvenciás változásokkal. Csak találgatni tudjuk, mire szolgál ez a detektor.

Tehát azt javaslom, hogy erre az ellenállásra szükség van a kóbor statikus E-mezők levágásához, amelyek valóban statikusak és nem váltakoznak időben, hogy hosszabb időintervallumban, mint T = RC, jóindulatú környezetben nullára bomolhat, miközben az ennél a hosszú időállandónál gyorsabban bekövetkező események töltési feszültségként felhalmozódhatnak egy nagyon kicsi sub-pF detektorba.

Tudjuk, hogy az E mezők feszültségkapcsolása sorozattól az érzékelő söntkapacitásához ugyanúgy átalakul, mint egy rezisztív feszültségosztó, kivéve mint kapacitív feszültségosztót. tehát minél kisebb a detektor kapacitása, annál jobb az alacsony csillapításhoz.

sematikus

szimulálja ezt az áramkört – A sematika a CircuitLab

“felhasználásával készült SKY

A Keithley B2987A figyelemre méltó, hogy akár 10 PΩ ellenállást is képes mérni \ $ (10 ^ {16} \ Ω) \ $

írja ide a kép leírását

Itt van a valószínű TIA áramkör, de az erősítő nem egy hagyományos belső kompenzált OpAmp, csak 1 ~ 10MHz GBW termékkel. Nagy erősítés

~ 50MHz impulzus esetén

írja ide a kép leírását

Megjegyzések

  • Ez egy érdekes alkalmazás nagyon nagy ellenállás esetén. Ez egyik sem hangzik ismerősnek számomra, de az OP-ban említett felszerelések közepétől latig nem dolgoztam e-80-as évek. (A berendezést valószínűleg az 50-es évek végén vagy a 60-as évek elején tervezték.) Mivel alacsony energiaszintet érzékelt, hosszú időállandóra lehetett szükség. Elutasítja azt az elképzelést, hogy az 1 TΩ egy transzimpedancia erősítő visszacsatolási ellenállása legyen? Úgy érzem, hogy nagyobb valószínűséggel válaszol általában – mire használhatók ilyen nagy értékű ellenállások?
  • Tony, most látogattam meg a profiloldaladon. A másolható EE karakterek kompakt unicode táblázata remek! Az volt a vicces, hogy a megjegyzésemhez Google-keresést végeztem, hogy megtaláljam az Ω karaktert. A tiedet sokkal könnyebb lett volna megtalálni. 😎
  • Igen, nyereségre használható, de érdekes rész, hogy a nagy R visszacsatolás nagyon alacsony sávszélességű TIA-t jelent. Míg az E-mező érzékeléshez vagy a pC töltésérzékeléshez a szélessávú HPF nagyon alacsony határértéket jelent, ami hasznosabb. ennek eléréséhez minden vezető felületen mentesnek kell lennie a kúszó szennyeződéstől, és potenciálisan nagyon nagy feszültség lehet rajta kV vagy MV esetén, ami nagy méretet szabhat meg, és felhasználható HiV fokozatú feszültség csökkentésére is, de általában a sapkák elválasztói használt AC és R elválasztók DC. Tehát fel lehet használni HVDC-hez, amely a 60-as évek végén népszerű volt. ‘ s. div>
  • Ez az érzékelő berendezés megfelelne a ” nagyon alacsony sávszélesség ” számlájára. Míg a teljes rendszer be volt kapcsolva, ez a bizonyos érzékelő eqpt nem volt elérhető. Csak akkor kapcsolta be, amikor a rendszer leállt. Hívja ‘ s ” kikapcsolt mérőnek “. 🤖 A nagyfeszültség nem volt kérdés. ⚡️
  • Tempest RF E-Field detektorral használták? hogy átvegye a CRT pixeleket az utca túloldalán.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük