Алгоритм создания необходимой электрической схемы с нуля

[Solaris86]

EUgeneUS в сообщении #1521071 писал(а):

Нет. У Вас получилось, что обкладки конденсатора замкнулись через Землю.
На фиолетовых линиях д.б. изображены источники тока.

Вы можете нарисовать получающуюся схему, чтобы немного ускорить процесс, потому что таким темпами я точно не дойду даже до усиления сигнала?..

[EUgeneUS]

Про измеритель.

1. Найдите на сайте Analog Devices даташит на ADA4530. Это то, что доктор прописал для Ваших целей. В даташите также приводятся некоторая информация по проектироаанию измерителей малого тока.

2. Вот тут китайцы продавали готовый блок на нем, который измеряет легко и непринужденно ток 1 пА.

3. Тут один умелец на этой микросхеме апгрейдит измерительный модуль советского прибора. Чем особо полезно - есть ссылки на марки\модели хороших высокоомных резисторов (10 ГОм и 100 ГОм).

Для Вашего случая, думаю, будет достаточно типового значения 10 ГОм. А в качестве измерительного конденсатора использовать не осесимметричные "трубки", а пакет из пластин. Кстати, у измерителя аэроионов, с которым вы публиковали ссылку на ютоб, похоже, стоит такой (пакет из платин) измерительный конденсатор.
Это увеличит ёмкость измерительного конденсатора, что приведет к увеличению времени измерения, но также должно привести и к увеличению тока на собирающей обкладке.

-- 03.06.2021, 17:24 --

EUgeneUS в сообщении #1521075 писал(а):

Вы можете нарисовать получающуюся схему, чтобы немного ускорить процесс, потому что таким темпами я точно не дойду даже до усиления сигнала?..

Нет. Это уже совсем читерство будет.
Вы знаете, как на схеме обозначается источник тока? Вот берете этот значок и рисуете его на филолетовых линиях. Только аккуратно определите направление стрелочки в значке в каждом случае.

[Solaris86]

EUgeneUS в сообщении #1521075 писал(а):

Нет. Это уже совсем читерство будет.
Вы знаете, как на схеме обозначается источник тока? Вот берете этот значок и рисуете его на филолетовых линиях. Только аккуратно определите направление стрелочки в значке в каждом случае.

ОК
Так (красными стрелками указано направление тока в ветвях)?

[realeugene]

Для форума сойдёт, хоть подключать провода к обкладкам УГО конденсатора и несколько необычно.

Да, всё верно. Вот эта схема - отправная точка для конструирования измерителя. Дальше стоит учесть, что измерять на стороне высокого напряжения сложно, и если одновременно измеряются только аэроионы одного знака, то амперметр на горячей стороне не нужен.

[Solaris86]

EUgeneUS в сообщении #1520996 писал(а):

У Вас удачное решение - измерять ток на "холодной", заземленной через пикоамперметр, обкладке. Так как измерять такие токи на "горячей", находящейся под напряжением, обкладке просто для ламповых схем, а для полупроводниковых - отдельный геморрой.

realeugene в сообщении #1521081 писал(а):

Да, всё верно. Вот эта схема - отправная точка для конструирования измерителя. Дальше стоит учесть, что измерять на стороне высокого напряжения сложно, и если одновременно измеряются только аэроионы одного знака, то амперметр на горячей стороне не нужен.

Вот эти ваши тезисы для меня пока совершенно не ясны.
1. Что значит, "горячий" и "холодный" применительно к обкладкам конденсатора? Ведь эти названия не с потолка появились, их авторы что-то вкладывали в данные эпитеты...
2. Что значит "сторона высоко напряжения", если напряжение - это разность потенциалов?
3. Как понять тезис "если одновременно измеряются только аэроионы одного знака, то амперметр на горячей стороне не нужен"?

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1521083 писал(а):

Что значит, "горячий" и "холодный" применительно к обкладкам конденсатора

"Горячий" - провод под высоким напряжением. "Hot wire". Напряжение измеряется относительно земли схемы. Во вторичке один провод питания - земля. Она обычно соединяется с экранами, корпусом прибора и заземлением в розетке. Поэтому прикосновение к проводам, находящимся под высоким напряжением (больше примерно 30-50 вольт) относительно земли может быть опасным для жизни, да и измерять токи в проводах под такими напряжениями сложно, так как большая часть схемы находится около потенциала земли.

Чёрт, неужели, и такие базовые вещи, как что такое на практически любой схеме "земля", вам после курса бакалавриата по электротехника не известны?

[Emergency]

realeugene в сообщении #1521058 писал(а):

Впрочем, точно не знаю, может быть и бывают микроэлектроскопы.

Например, такой: ИД-1 Индивидуальный дозиметр
Следует учитывать, что естественная радиоактивность постоянно добавляет аэроионы в воздух, то есть любой счетчик Гейгера, способный измерить естественную радиоактивность, будет точнее чем счетчик для измерения искусственно созданной концентрации аэроионов.

[EUgeneUS]

Solaris86 в сообщении #1521083 писал(а):

Что значит, "горячий" и "холодный" применительно к обкладкам конденсатора?

Вообще-то, это есть в моей цитате, которую Вы привели (выделил болдом):

Solaris86 в сообщении #1521083 писал(а):

измерять ток на "холодной", заземленной через пикоамперметр, обкладке.

Напряжение, это, конечно, разница потенциалов. Но есть же ещё разницы потенциалов между обкладками конденсатора и землей (общим проводом прибора). Та обкладка, что имеет (около) нулевую разницу потенциалов между ней и общим проводом - "холодная"; та, что имеет большую разницу потенциалов с общим проводом ("находится под напряжением") - "горячая". Просто сленг для сокращения количества слов.

[realeugene]

Solaris86
Если вы заочник - вас, наверное, не учили, что с установкой с проводами под напряжением больше 30 вольт (12 вольт во влажных помещениях) нужно работать одной рукой без колец на пальцах и других украшений, вторую руку желательно засунуть в карман.

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1521085 писал(а):

"Горячий" - провод под высоким напряжением. "Hot wire". Напряжение измеряется относительно земли схемы. Во вторичке один провод питания - земля. Она обычно соединяется с экранами, корпусом прибора и заземлением в розетке. Поэтому прикосновение к проводам, находящимся под высоким напряжением (больше примерно 30-50 вольт) относительно земли может быть опасным для жизни, да и измерять токи в проводах под такими напряжениями сложно, так как большая часть схемы находится около потенциала земли.

EUgeneUS в сообщении #1521087 писал(а):

Напряжение, это, конечно, разница потенциалов. Но есть же ещё разницы потенциалов между обкладками конденсатора и землей (общим проводом прибора). Та обкладка, что имеет (около) нулевую разницу потенциалов между ней и общим проводом - "холодная"; та, что имеет большую разницу потенциалов с общим проводом ("находится под напряжением") - "горячая". Просто сленг для сокращения количества слов.

Вот теперь стало понятно)

realeugene в сообщении #1521085 писал(а):

Чёрт, неужели, и такие базовые вещи, как что такое на практически любой схеме "земля", вам после курса бакалавриата по электротехника не известны?

realeugene в сообщении #1521088 писал(а):

Если вы заочник - вас, наверное, не учили, что с установкой с проводами под напряжением больше 30 вольт (12 вольт во влажных помещениях) нужно работать одной рукой без колец на пальцах и других украшений, вторую руку желательно засунуть в карман.

Да, самому стыдно, как-то упустил...

[Solaris86]

EUgeneUS в сообщении #1520934 писал(а):

realeugene в сообщении #1520933

писал(а):
Подсказка: операционный усилитель с многомегаомным резистором между выходом и инвертирующим входом. Для этого лезете на сайт TI и выбираете из каталога, например, LCM662 https://www.ti.com/store/ti/en/p/produc ... 662CM/NOPB


Как было написано в рекомендованном труде, характерные токи $10^{-12}$ - $10^{-14}$ А.
На ОУ с фемтоамперными токами утечки нужно собрать усилитель, который $10^{-12}$ А переведет в 1 вольт, а $10^{-14}$ А переведет в 0.01 вольт. Сможете, используя подсказки?

Далее нам нужен каскад усиления со ступенчато регулируемым КУ - 1, 10 или 100. Чтобы весь измеряемый диапазон можно было перевести в единицы вольт. Сможете нарисовать? Там общеупотребительный ОУ и два ключа, которые изменяют цепь ООС.

Получилось так (вот не понял, как сделать два ключа вместо трёх)

[Dmitriy40]

Solaris86 в сообщении #1521170 писал(а):

вот не понял, как сделать два ключа вместо трёх

Ключ на 99к замкнуть навсегда (заменить проводом), значение 9к пересчитать.

Схема неправильная, резисторы включены не так, оба ОУ работают в режиме повторителя с КУ=1 вместо задаваемого.
Правильные схемы включения ОУ есть даже в вики.
Или ещё больше здесь.
Оба ОУ меряют не ток, а напряжение на обкладках конденсатора и выдают левый 5В, правый 0В, вне зависимости от анионов и токов.

Hint: в местах соединения проводников желательно ставить точки, показывая наличие электрического контакта вместо простого пересечения проводников.

-- 04.06.2021, 16:45 --

Два напряжения питания по 8В нехорошо, рекомендованное напряжение питания не более 15.5В, превышать его без очень веских оснований и точного понимания происходящего не стоит. Удобно подавать -5В и +10В (плюсовое должно превышать максимальное входное напряжение хотя бы на 2.5В).
Вопрос питания измерителей кстати встанет во весь рост, может оказаться что единственным простым выходом будет питать их от батареек (с контролем напряжения каждой). Потому что только от них не бывает наводок и шумов, бороться с которыми тоже надо уметь.

-- 04.06.2021, 16:54 --

Рекомендую плюнуть на измерители (всё равно с такими знаниями спроектировать сами не успеете, а готовых похоже не нашли) и добить хотя бы генератор анионов с блоком питания. С управлением ключами хоть на логике (что проще), хоть на ардуино, хоть на чём угодно. А измерители и обратную связь добавить позже, пока лишь предусмотреть в управляющем контроллере вход(ы) управления под них, временно подключив к ним или кнопки/выключатели если входы вкл/выкл, или потенциометры если входы по напряжению, и оставив управление за человеком.

[Solaris86]

Исправил

Dmitriy40 в сообщении #1521171 писал(а):

Оба ОУ меряют не ток, а напряжение на обкладках конденсатора.

Я видео только расчёты по напряжению для ОУ, схем с расчётом тока я не встречал.

-- 04.06.2021, 17:06 --

Dmitriy40 в сообщении #1521171 писал(а):

Рекомендую плюнуть на измерители (всё равно с такими знаниями спроектировать сами не успеете, а готовых похоже не нашли) и добить хотя бы генератор анионов с блоком питания. С управлением ключами хоть на логике (что проще), хоть на ардуино, хоть на чём угодно. А измерители и обратную связь добавить позже, пока лишь предусмотреть в управляющем контроллере вход(ы) управления под них, временно подключив к ним или кнопки/выключатели если входы вкл/выкл, или потенциометры если входы по напряжению, и оставив управление за человеком.

Генератор ионов я планирую взять из патента, он более или менее сносный, и если успею, то допилю его напильником, как предлагал EUgeneUS.

[Emergency]

Solaris86 в сообщении #1521172 писал(а):

Я видео только расчёты по напряжению для ОУ, схем с расчётом тока я не встречал.

Преобразователь ток в напряжение - одна из типовых задач операционных усилителей.

[realeugene]

В минимально нормальных обозначениях вас не учили рисовать? Схема очень похожа на китайские поделки. У них там с инженерами часто плохо, как я слышал.

Перерисуйте отдельно усилитель B с его обвязкой и расскажите, какова его функция? Вы не читали учебники про схемы на операционых усилителях?