Ich habe eine Weile über dieses theoretische Experiment nachgedacht, aber mir ist nichts Brauchbares eingefallen.
Wir haben einen "Widerstand" (eher ein Material wie Kunststoff) mit einem voraussichtlich sehr hohen Widerstand, sagen wir 10 ^ 5 MOhm. Ist es möglich, den genauen Wert des Widerstands mit einem max. 25V DC Netzteil (höhere Spannung beschädigt den Widerstand) und ein Multimeter mit max. 0,5 μA Auflösung? (Dies ist das Hauptproblem: Wenn Sie den Widerstand und das Messgerät seriell an die Quelle anschließen, zeigt das Messgerät keinen Strom an: ) Sie können jedes einfache Schaltungselement wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden usw. verwenden, vielleicht wirklich einfache ICs wie Verstärker bei max. Die Lösung muss keine Schaltung sein: Das einzige Ziel ist es, den genauen Wert des Widerstands zu erhalten.
Sie können tun, was Sie wollen, aber es wird nicht einfach sein. Streichen Sie das, es wird ziemlich einfach, aber es wird nicht einfach sein. Wie von Clausewitz sagte: „Im Krieg sind die wichtigen Dinge sehr einfach, und die einfachen Dinge sind sehr schwierig.“ Es gilt auch hier.
Eigentlich ist es nicht so schlimm, wie es sein könnte. Ihr Nennstrom beträgt 250 pA. Sie können Operationsverstärker mit Bias-Strömen im Bereich von 1 Femtoampere erhalten, sodass die Überwachung Ihres Stroms sicherlich möglich ist. Ich empfehle Ihnen, mit Bob Peases „What’s All This Femtoamp Stuff, Anyhow?“ zu beginnen. http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/whats-all-femtoampere-stuff-anyhow gefolgt von "What's All This Teflon Stuff, Anyhow?" http://electronicdesign.com/test-amp-measurement/whats-all-teflon-stuff-anyhow
Der Teufel (oder Gott, je nach Hintergrund) steckt im Detail, und auf diesen aktuellen Ebenen spielen Details eine ganze Menge eine Rolle. Sie müssen Ihren Apparat mit Alkohol reinigen, um Fingerabdrücke zu entfernen, und Erdung bekommt für Sie eine ganz neue Bedeutung.
Aber es ist sicherlich möglich.
Im Grunde geht es um die Herstellung eines Picoamperemeters, und Sie können diese im Handel kaufen. Hier, http://www.rbdinstruments.com/products/picoammeter.html?_kk=picoammeter&_kt=3ce3e0b6-02d3-4edb-8960-2273c533a323 zum Beispiel, ist ein niedliches kleines USB-Gerät, aber ich wäre überrascht, wenn Sie es könnten erhalten Sie es für weniger als 1500 $ - oder vielleicht mehr. Sie können es bei eBay versuchen und werden etwas billiger.
Vorhandene Geräte wie das Elektrometer Modell 6517B von Keithley können Widerstände bis zu 10^16 Ohm messen, ohne Hochspannungen zu verwenden. Dies ist möglich, weil diese Instrumente extrem kleine Ströme bis hinunter zu etwa 10^-15 Ampere messen können.
Sie können sicherlich Operationsverstärker (wie @Whatroughbeast erwähnt) bekommen, die dies problemlos tun können. Analog Devices haben einige, die Fempto-Amp-Bias-Ströme haben, und Sie müssen den Operationsverstärker als Transimpedanzverstärker (TIA) mit einem Rückkopplungswiderstand von etwa 1 GOhm einrichten. Sie können dieses Zeug ziemlich billig bekommen (weniger als 10 $). Ich habe einen solchen Aufbau zur Überwachung von Ionenstrahlen in einem Gasmassenspektrometer verwendet.
Haben Sie einen anderen Widerstand im gleichen bekannten Widerstandsbereich? Sie könnten dann eine Wheatstone-Brücke verwenden, um den Widerstand zu bestimmen.
Eigentlich wäre der beste Weg, eine Anzahl von Widerständen mit bekanntem Wert zu haben, von denen jeder die Hälfte des Widerstands des vorherigen ist. Dann könnten Sie eine binäre Suche durchführen.
Sehen Sie sich diesen Link an: https://www.youtube.com/watch?v=xbKiAl2ioBg
Ich messe problemlos 200-G-Ohm-Widerstände mit 10 V. Ich habe eine Genauigkeit von 0,1%. Die Kurven im Video zeigen die 0,1 %-Linie gegenüber Schrotrauschen und Johnson-Rauschen. Sie benötigen ein rauscharmes Strommessgerät in der Nähe der Schrotrauschpegel.
Korozjin
Neinstein
Chu