求助：电阻分压电路的精度问题
想要测量一个4kV的浪涌波形.想直接采用电阻分压的方式来测.
直接接入波形的部分想用电阻来分压,将最高电压4kV转化为3V左右.至少要将电压缩小1000倍.
如果直接连同精度级别的电阻,比如1M的,要得到这样的分压比,需要同级别的1k个电阻...
我想了一下,觉得另一种方法,可以减少电阻的使用,同时也保证精度.
就是用同一精度级别,然后电阻阻值从1、到1/2、再到1/4....直到要达到的分压级别.
这样的话,由于阻值越小,阻值绝对误差就会越小.
所以系统整体的误差不会增大.
但是这个精度具体要怎么算,没想清楚.
而且,这个电路这样设计可以吗?
求教...
本帖最后由 RAMILE 于 2019-10-15 10:40 编辑
参考X光电源，里面有80kV的采样电路，有专用高压电阻
测量交流，加上补偿电容，参考示波器采样电路 误差是用比例表示的 或者用另一种方法,直接用少量电阻分压降压,然后再用运放加可变电阻来调整,使电压比例减小而且保持精度? RAMILE 发表于 2019-10-15 10:39
参考X光电源，里面有80kV的采样电路
谢谢～ mcu5i51 发表于 2019-10-15 10:40
误差是用比例表示的
如果测量量程是4kV.那么精度0.1%就是4V的误差? 几个大电阻加一个小电阻串联就行了 本帖最后由 xmm 于 2019-10-15 12:21 编辑
测量一个4kV的浪涌波形，时间短，电阻的精度不是最重要的问题
重要的是分压比太小，标定校准是最大的问题，高压基准源从哪里找？
当然如果只是粗略测量，只依赖电阻精度就好了 xmm 发表于 2019-10-15 12:20
测量一个4kV的浪涌波形，时间短，电阻的精度不是最重要的问题
重要的是分压比太小，标定校准是最大的问题 ...
是的，这也是一方面.所以用运放调整的方案可能不太好实现.
不过实验室有经过校准的浪涌发生器,如果方案可行的话,可以用这个发生器产生信号...
虽然最后还是要用它来测浪涌. Andrewz 发表于 2019-10-15 12:26
是的，这也是一方面.所以用运放调整的方案可能不太好实现.
不过实验室有经过校准的浪涌发生器,如果方案可 ...
有标准浪涌发生器那太好了，没什么障碍了
给楼主推荐一下我们自己在用的VISHAY DALE高压电阻，就是价格高点，可靠好用
电阻精度是小事， 关键和你的表是否匹配 不匹配 差太多 感觉lz脑子里面晕乎乎的. 分压为啥非要用1k个一样的电阻?
你不能1T配1M或者类似吗?
误差是怎么样的, 你有拿计算器按一下看看吗? xmm 发表于 2019-10-15 12:43
有标准浪涌发生器那太好了，没什么障碍了
给楼主推荐一下我们自己在用的VISHAY DALE高压电阻，就是价格 ...
非常感谢.正在愁选哪些器件. albert_w 发表于 2019-10-15 13:16
感觉lz脑子里面晕乎乎的. 分压为啥非要用1k个一样的电阻?
你不能1T配1M或者类似吗?
额,我只是稍微估计了下.
如果是1T,误差0.1%,那么就是...±1G欧姆.和0.1%,1M串联...
1000000±1000:1...
{:titter:}
可能也差不多..
谢谢提醒. Andrewz 发表于 2019-10-15 14:09
额,我只是稍微估计了下.
如果是1T,误差0.1%,那么就是...±1G欧姆.和0.1%,1M串联...
1000000±1000:1...
我也晕乎乎了
是1G和1M...
1G误差1%也就是10M欧和1M无误差串联, 最后也就是误差大约1%. 不信你算算看.
1000个1%误差的1M欧和一个无误差串联, 最后也是1%. 当然你要说1000个1%误差的串联起来根据统计规律, 最大误差很可能小于1%, 这也是很有可能的. albert_w 发表于 2019-10-15 15:17
我也晕乎乎了
是1G和1M...
可能后者的误差会小一点～不过应该也差不太多,毕竟有个大电阻的误差在那. 1、先根据 P = U*U / R ，算出大电阻的总阻值是多少，功率按0.5W算
2、根据单个电阻的耐压值，计算需要几个电阻串联才能承受4kV
3、关于精度，电阻的初始误差可以通过校准来消除，重要的是电阻的温漂和老化，还有电阻值是否会受高压而变化.... eastbest 发表于 2019-10-15 16:24
1、先根据 P = U*U / R ，算出大电阻的总阻值是多少，功率按0.5W算
2、根据单个电阻的耐压值，计算需要几个 ...
谢谢,之前很多都没想清楚.
交流后,思路清晰了很多.
xmm 发表于 2019-10-15 12:43
有标准浪涌发生器那太好了，没什么障碍了
给楼主推荐一下我们自己在用的VISHAY DALE高压电阻，就是价格 ...
非常感谢,我直接找到了vishay dale的分压器.参数可以满足设计了~
但是我看到vishay techno系列的分压器有一句：
• Outstanding stability under adverse conditions
莫非这种分压器还有正接反接...?
wowangru 发表于 2019-10-15 12:58
电阻精度是小事， 关键和你的表是否匹配 不匹配 差太多
匹配是说 阻抗特性吗?
这个测量浪涌,频率应该不高.在1MHz以内,具体阻抗算法...
电阻的幅频特性一般都没有...
我打算用某MCU自带的ADC,采样率可以达到5MSPS.
但是这里又有隔离和整流的问题了.
正负脉冲4k,实际幅值就是8k了.
感觉还比较复杂.... gao_hailong 发表于 2019-10-15 12:02
几个大电阻加一个小电阻串联就行了
是的.
但现在有个疑问.
如果是这样的电路,比如,一头接L,一头接N,1000:1分压.
如果我用N作为参考点.L接电阻大的那端,N接电阻小的那端.S是分压输出.
L→N,正4kV浪涌脉冲,,S输出是4v.
L→N,负4kV浪涌脉冲,S输出是-4v?
...是不是这个N和后续的转换电路需要隔离?
可不可以直接把这个N当模拟地来用呢?
一般电路的模拟地和数字地又是连到一起的...
是不是意味着后面相当于 直接把-4kV的浪涌加到了MCU的GND上.... Andrewz 发表于 2019-10-16 10:39
非常感谢,我直接找到了vishay dale的分压器.参数可以满足设计了~
但是我看到vishay techno系列的分压器 ...
找到现成的分压器就更好了
• Outstanding stability under adverse conditions
你要注意adverse 的真实意思 xmm 发表于 2019-10-16 13:26
找到现成的分压器就更好了
• Outstanding stability under adverse conditions
好的,可能是一句广告,在不利环境下有出色的稳定性... Andrewz 发表于 2019-10-16 14:13
好的,可能是一句广告,在不利环境下有出色的稳定性...
正解，紫薯布丁 {:titter:}
采样电阻后面 还要精密整流,还得弄双电源...
准备用 十种精密整流电路的 第三种... 高阻抗..
双电源...还没搞过... {:titter:}
5MSPS还不一定能测到波形的峰值..
所以还要加一个峰值保持电路...
越来越复杂了.
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