1PA微电流测量

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楼主: pengjianxue
| 2009-8-22 11:55 | 显示全部楼层
楼上说的有道理,老彭能否透露一点机密?

PS:楼上比较超前,已经到9月22号了?:L
| 2009-8-22 12:39 | 显示全部楼层
版主我觉得,能检测1PA的电流并不是太大的难题,做光谱仪器的人应该很熟悉,反而如何稳定的产生1pA的电流倒是哥更困难一些,你能说说你的检测标准吗?对于光电倍增管,如果不适合精密测量,那么什么器件还更适合精密测量,固态检测器?
噪声会更大,灵敏度会更低吧!!
 楼主 | 2009-8-22 13:06 | 显示全部楼层
我是这么做微电流发生器的:

1,用100K电阻和10欧姆电阻对5V直流分压得0.5毫伏电压

2,检测流过 500M欧电阻的电流是否为1PA

3,检测流过50M欧电阻的电流是否为10PA

微弱信号检测不是想象的那么简单, 我研究和试验了很多年,吃了无数的苦,才得到的今天的认识.

没下过水, 最好别简单想象,完全不是那回事.

我对我的研究生说过:无知者无畏

彭建学  上海

评论

zyj9490 2013-10-6 22:01 回复TA
屏BI,和确保电气距离很重要,都是高阻啊, 
zyj9490 2013-10-6 22:04 回复TA
有考量过温差电势和材料间的电势吗 
| 2009-8-22 13:12 | 显示全部楼层
用opa128是可以做的,买个采集卡,直接传到电脑上。
 楼主 | 2009-8-22 13:28 | 显示全部楼层
认识误区:
1,运放偏置电流极小(如OPA128),那是芯片自身的参数,不代表外界因素引入的电流小!!!!!!!!

当信号小到一定程度,什么影响因子都很显著!!!!!!!!!!!!!!!!

2, 芯片级不代表板级,更不代表整机, 也更不代表使用环境的变迁

3, 如果那么简单, 斯坦福研究系统,信号恢复, 吉时利,安捷伦,NF的此类产品那么贵,就没人买了

彭建学  上海
| 2009-8-22 13:48 | 显示全部楼层
尖端技术啊,厉害!
问过NF的,是超级贵,简直抢劫。。。
| 2009-8-22 14:18 | 显示全部楼层
你说你的精度能达到0.05,真是很佩服,你说的是长时间的还是就几秒钟,顺便问两个问题
1、 你用的器件的偏置电流的温飘系数是多少。
2、 你的地噪声和电源噪声是多少

对于 外界引入噪声你做好屏蔽就可以啦,主要还是板级处理嘛
 楼主 | 2009-8-22 15:07 | 显示全部楼层
测量微弱信号有一套对付直流误差和噪声的技术


彭建学 上海
 楼主 | 2009-8-22 15:09 | 显示全部楼层

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 楼主 | 2009-8-22 15:11 | 显示全部楼层
我把我的论文的一章供参考

彭建学 上海

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| 2009-8-22 15:48 | 显示全部楼层
对噪声写的比较全面,但是我以为靠哪些陷波器 带通 达到0.05的分辨率,我感觉是不太可能的,呵呵!温飘就要命
 楼主 | 2009-8-22 16:00 | 显示全部楼层
楼上, 确实微弱信号检测仅考滤波是远远不够的,就象中药和西药(我没有扁低中药的意思),

滤波,屏闭,接地,保护环等只是辅助,目的是尽量减小噪声, 我的文章那一章仅是噪声和误差分析,真正的技术在后面几章.


彭建学  上海
| 2009-8-22 17:08 | 显示全部楼层
看看我的基本与测量相关的书 这基本书多数是从硬件上解决问题 多数都是些老书
现代计算机技术的发展,用软件可以解决过去硬件的不少问题

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| 2009-8-22 17:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 hartcomm 于 2009-8-22 17:44 编辑

楼主把微弱信号检测讲的神乎其神 高深莫测 凡人不敢碰
像这种直流或周期信号在微弱信号检测中是最简单的一种 其他非周期 非稳态的信号才比较麻烦 像声呐 空间宇宙通信等才比较麻烦。



大家要自己有信心,不要被“权威”吓倒。 在计算机技术落后的20/30年前就能做的东西,在现在这计算机发达 算法易于实现 资料丰富 工艺加工方便的今天做不出来么?

上次在一论坛看到有人想做六位板数字表 “权威”跳出来讲 如何之复杂 器件之高级 工艺之复杂.... 也不看看 什么年代了 一个分辨力六位半 精度四位半的表做不出来?非要按30年前六位表的方法? .....
 楼主 | 2009-8-22 20:51 | 显示全部楼层
微弱信号检测并不神,但事实是国内独有南京大学的唐鸿宾公司,国际上也就可数的几家公司做相关产品。

自信是好事,没有自信将一事无成;但目空一切就是无知者无畏。

计算机很发达,可以做滤波等复杂的算法,但前提是:
1,计算机采样到的被测信号不能太弱

2,计算机本身可以作为微弱信号检测的手段之一,与微弱信号检测并不矛盾

3,计算机本身不知道如何检测微弱信号,而是人告诉它怎么做

等自己做出了再断言吧

彭建学  上海
| 2009-8-22 22:28 | 显示全部楼层
微弱信号检测仪表本来使用不像万用表那么使用广泛 市场相对小多了 要那么公司干什么?
在一些行业,要用到微弱信号检测,他们的微弱信号有自己的特性 他们很熟悉 有自己的算法 因此他们不少都是自己做  并不需要买 。
你也是博士 还是研究生导师 最好去一些专业论坛看看

我现在也没时间做这个 不跟你扯谈了 ......
| 2009-8-23 09:51 | 显示全部楼层
论坛是大家相互讨论问题的地方,让大家共勉,我觉得楼主对微弱信号检测的理论有一定的研究,我们可以相互学习,没有必要相互攻击。像楼主提到的吉时利公司 和国内的南京大学他们做微弱信号检测做的很低都是采用锁定放大技术,我曾经参加过原子荧光光谱仪的研发,利用锁定放大技术检测光电倍增管的输出信号,检测pA级信号真的不算什么难事。但是对于做产品来讲,产品的重复性,线性,和长期稳定性更是难题。我很希望咱们搞微弱信号检测的能够建立一个群什么的,能够共同提高。
| 2009-8-23 11:15 | 显示全部楼层
楼上的不错啊 做过微弱信号的很少啊  我也没做过 原来只是对高精度测量感兴趣  逐渐了解了一些微弱信号检测  曾有机会去做弱信号检测  但当时犹豫  现在微弱信号检测对我来说只是业余爱好而已

我建了一个群 31996679  测量与控制    感兴趣的加进来讨论啊
| 2009-8-23 12:25 | 显示全部楼层
好啊  一起讨论 交个朋友
| 2009-8-27 12:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 zoupeng139 于 2009-8-27 12:38 编辑

我也做过微弱信号检测,不过只到几十Pa(受放大电路反馈电阻大小,以及ADC位数限制)我是用的是光电二极管做信号源,但是在使用过程中当放大到一定倍数时噪声很明显!

我想问一下彭大侠:
在实际使用过程中信号源是什么?pA及放大电路的性能与信号源也有很大关系!
反馈电阻是多大的?
如此小的电流,一般来说对与反馈电阻并联的电容的漏电流要求很高,也就是说电容的绝源阻抗要很大!不知道您选用什么样的电容?
还有您1PA电流源产生的方式,会不会存在问题,您有没有测量过电路的稳定性以及线性?使用上述方法测量出的电路线性可能会很不好。
还有你得1pA信号走线是悬空?
如此小的信号,温度影响也很明显,不知您是怎么解决的?您产生电流的方法,相对于放大器来说是不是一个50M电阻的源阻抗?反馈电阻(应该在1000M以上吧?)相对于源阻抗来说倍数很大,这样的话放大器失调电压温漂以及当大气电压的噪声都会被放大很明显。

现在商业级的好像可以做到-15次方,最小的检测电流据说可以做到-17次方,吉时利公司做的。
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