Я некоторое время думал над этим теоретическим экспериментом, но ничего полезного не пришло мне в голову.
У нас есть «резистор» (скорее материал, похожий на пластик) с сопротивлением, которое, как ожидается, будет очень высоким, скажем, 10 ^ 5 МОм. Можно ли измерить точное значение сопротивления при макс. Источник питания 25 В постоянного тока (более высокое напряжение повреждает резистор) и мультиметр с макс. Разрешение 0,5 мкА? (Это основная проблема: если вы последовательно подключите резистор и счетчик к источнику, счетчик не покажет никакого тока: ) Вы можете использовать любой простой элемент схемы, такой как резисторы, конденсаторы, диоды и т. Д., Может быть, действительно простые ИС, такие как усилители, на макс. Решение не обязательно должно быть схемой: единственная цель — получить точное значение сопротивления.
Вы можете делать, что хотите, но это будет не просто. Сотрите это, это будет довольно просто, но это будет непросто. Как сказал фон Клаузевиц, «на войне важные вещи очень просты, а простые вещи очень сложны». Это применимо и здесь.
На самом деле все не так плохо, как могло бы быть. У вас номинальный ток 250 пА. Вы можете получить операционные усилители с токами смещения в диапазоне 1 фемтоампер, поэтому мониторинг вашего тока, безусловно, возможен. Я рекомендую вам начать с Боба Пиза "Что это за фемтоусилитель?" http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/whats-all-femtoampere-stuff-anyhow , за которым следует «Что это за тефлоновые штуки?» http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/whats-all-teflon-stuff-anyhow
Дьявол (или Бог, в зависимости от вашего опыта) кроется в деталях, а на нынешних уровнях детали имеют огромное значение. Вам нужно будет протереть устройство спиртом, чтобы удалить отпечатки пальцев, и заземление приобретет для вас совершенно новый смысл.
Но это, безусловно, возможно.
По сути, вы говорите о создании пикоамперметра, и вы можете купить его на коммерческой основе. Вот http://www.rbdinstruments.com/products/picoammeter.html?_kk=picoammeter&_kt=3ce3e0b6-02d3-4edb-8960-2273c533a323 , например, симпатичный маленький USB-модуль, но я был бы удивлен, если бы вы могли получить его менее чем за $ 1500 - или, может быть, больше. Вы можете попробовать eBay и получить гораздо дешевле, чем это.
Существующее оборудование, такое как электрометр Keithley Model 6517B, может измерять сопротивление до 10^16 Ом без использования высокого напряжения. Это возможно, потому что эти приборы могут измерять очень малые токи, вплоть до 10^-15 ампер или около того.
Вы, безусловно, можете получить операционные усилители (как упоминал @Whatroughbeast), которые могут сделать это легко. У Analog Devices есть несколько устройств, которые имеют токи смещения фемптоусилителя, и вам нужно будет организовать операционный усилитель как трансимпедансный усилитель (TIA) с резистором обратной связи около 1 ГОм. Вы можете получить этот материал довольно дешево (менее 10 долларов). Я использовал такую установку для контроля ионных пучков в газовом масс-спектрометре.
У вас есть другой резистор в том же диапазоне известного сопротивления? Затем вы можете использовать мост Уитстона для определения сопротивления.
На самом деле лучше всего было бы иметь несколько резисторов известного номинала, каждый из которых в два раза меньше сопротивления предыдущего. Затем вы можете выполнить бинарный поиск.
Проверьте эту ссылку: https://www.youtube.com/watch?v=xbKiAl2ioBg
Я легко измеряю резисторы 200 ГОм, используя 10 В. У меня точность 0,1%. Кривые в видео показывают 0,1% линейных стихов в сравнении с дробовым шумом и шумом Джонсона. Вам нужен малошумящий прибор для измерения тока, близкий к уровню дробового шума.
Корозжин
Нейнштейн
Чу