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28/07/2009 #1


Generador de nanoamperios
Buenos dias a todos.

Necesito diseñar una fuente de corrientes pequeñas, del orden de nanoamperios. Me podeis dar una idea de como realizar mi diseño.

Si me dais alguna idea básica, podría empezar a mirar cosas y diseñarlo

Un saludo a todos
28/07/2009 #2

Avatar de tecnogirl

Y si usas una nanopila con una nanoresistencia ? Y cómo mides la nanocorriente ? con un nanoVOM!. Saludos.
28/07/2009 #3


Tengo desarrollados ya varios nanoamperímetros que funcionan muy bien usando distintas tecnologías, les logro medir hasta el lineas de 10KV y quiero calibrarles
28/07/2009 #4

Avatar de DJ DRACO

La verdad es que no se me ocurre para que generar nanocorriente, pero es cuestion de usar la cabeza y la ley de Ohm.

dicese que I = V/R o en otras palabras si quieres 0,0000001[A] = 12[V]/R ==> R = 12[V] / 0,0000001[A] = 12000000000

ó 12000 [Mohms] ó 12 [Gohms]

entiendes? con esa resistencia solo pasara 1 nano[A]

saludos.
28/07/2009 #5

Avatar de DJ DRACO

bueno, en 10.000[V] / 1[nA] = 10.000.000.000.000 = 10.000.000[Mohm] = 10.000[Gohm] = 10[Tohms]

lo logras poniendo en serie 10.000.000 resistores de 1[Mohms]

tal vez con un trozo grande de plastico o madera...
28/07/2009 #6


pero solo pasará por esa resistencia, yo quiero tener un circuito al que poder aplicarle esa corriente para que me la mida y la teoria que uso para mis nanoamperímetros es hacer pasar la corriente por una resistencia de 1Mohm y medir esa caida de tensión.

Necesito generar esa corriente y poder usarla, no se si me explico.

Cuando digo medir la corriente en 10Kv lo que quiero decir es en una linea de contínua flotante medir la corriente que pasa, pero bueno eso no es lo que necesito
28/07/2009 #7

Avatar de DJ DRACO

y bueno, solo es cuestionde volver a la ley de ohm.

tu tienes una resistencia de 1000[ohms] y sabes que quieres hacer correr (ejemplo) 10[nA]...entonces debes hacer una fuente de alimentación que te proporcione:

V = I x R ===> V = 10[nA] x 1000[ohms] = 0,00001[Volts.]
28/07/2009 #8


Hola: Mira en el link : http://www-s.ti.com/sc/ds/ref200.pdf (página 9)
El CI de Burr-Brown (T.I.) es una fuente de corriente del orden de los uA, pero usando OpAmp (OPA602)puedes conseguir una fuente de corriente para casi cualquier valor de I.
Saludos.
28/07/2009 #9


te dejo algo que se me ocurrio tal vez te sirva



la corriente I es aproximadamente I=(Vcc-0.7V)/(R*B1*B2)

el bc557c tiene un B=270 con una corriente de colector de 10uA, con lo cual podrias lograr aproximadamente 37nA, quizas puedas lograr menos.

Saludos
28/07/2009 #10
Moderador

Avatar de Chico3001

Nano Amperios? lei bien? nanoamperios?

Lo que pides no es facil, primero debes usar circuitos de muy alta precision, segundo necesitas mantener el circuito trabajando en temperatura controlada, cualquier variacion de temperatura va a hacer que la corriente varie sin que el compensador lo note, tercero necesitas hacer medicion a 4 puntas (dos para corriente y dos para voltaje) para anular la resistencia interna de los cables, incluso necesitas usar pares trenzados para que no se induzcan corrientes parasitas

De alli en fuera el truco es aplicar la ley de ohm (como ya explico DJ DRACO), yo usaria algun convertidor de corriente a voltaje con operacionales de precision
29/07/2009 #11


Muy buenas ideas la verdad me pondré a pensarlo y buscar componentes y os comento
29/07/2009 #12
Excluido


lo que pone draco es mas que correcto.

el asunto es que daoiz NO aclara:
quiere generar nanoamperios y listo , o quiere precision ?
de que tipo ?
2nA con 10% de tolerancia , o que ?

generar o medir ?

para ser usados en que circuito o que tipo de medicion ? (esquema) .

huu.........si , calcule y lei mas tranquilo y si , son valores altos.
para microA se usan Meghoms .nA son miles de Meg......
pero pones que trabajas en Kv.
es para medir aislacion de equipos ?

saludos
29/07/2009 #13


Aclaración:

He diseñado varios modelos de nanoamperímetros, entonces me gustaría poder tener una fuente (generar) nanoamperios para poder comparar-calibrar estos nanoamperímetros.

Por supuesto que necesito precisión, me imagino que alrededor de 2-4nA, el rango de mis nanoamperimetros estas entre -300 y 300 nA.

Mis nanoamperímetros se basan en hacer pasar esa corriente por una resistencia elevada y medir la caida de tensión, aunque luego tienen todo su tratamiento.
29/07/2009 #14

Avatar de capitanp

yo creo que para esas minusculas corriente es mejor contar los electrones


Pesquisa FAPESP - El físico Alex Rimberg, de la Rice University, Estados Unidos, y dos de sus alumnos de posgrado lograron que los electrones -las partículas que giran alrededor del núcleo atómico- dejasen de ser algo tan abstacto: consiguieron realizar por primera vez una conteo de electrones individuales en tiempo real, valiéndose de un aparato nanoscópico como el que puede verse al lado, hecho con un microscopio electrónico. Este aparato mide aproximadamente una millonésima de metro de longitud, y fue construido sobre una película ultrafina de un material superconductor: el arsenuro de galio.

Un campo eléctrico en forma de anillo corre alrededor de las puntas de cinco hilos de oro, creando así una isla central en la que cerca de 80 electrones son aislados de los restantes en la estructura. Valiéndose de temperaturas ultrafrías, los investigadores logran reducir el movimiento de los electrones y contar individualmente sus entradas y salidas del circuito (Nature , 22 de mayo). El resultado ayuda especialmente en la investigación de computadoras cuánticos, proyectadas con base en la extraña propiedad de los electrones de estar en varios lugares al mismo tiempo


como sabemos

1A= 1C/s


un ampere es ugual a un coulomb por segundo


y...

1C= 6.241 509 629 152 65 × 10^18 electrones



entonces miras y contas 62415 electrones y ahi tenes 1nA





espero no equivocarme ya que po deduje solito
29/07/2009 #15
Excluido


tiene que ser CC ¿¿¿¿?

fijate si la cosa va con CA 50 hz , si se consiguen capacitores de pF de presicion y si podes medir valores bajos con el instrumento.
si es asi entonces va la cosa, ya que con :

1 uF >>>>>>
Xc = 1 / 1 uF * 314 = 1 / 314 = 0,00318 M ohms = 3,18K

1 nf >>>> 3 Mohms
1 pF >>>> 3000 Mohms

De que me sirve ¿?
Lso capacitares son comunes de conseguir en PF …..no se si de preescisión o no …..ni idea.
Si tengo una fuente de CA 50 hz ok
Un capacitor de ese valor ……..0k
Puedo generar corriente de el orden de nA
Con Mohms genero micro A
Con pF genero nA

Y al usar tensiones del orden de los 100 v genero 100 nA

El asunto es como medirlos , ya que los testers comunes en CA no tienen escalas chicas , no tengo uno a mano, pero en general suelo medir CA tensiones del orden de voltios a 110 o 220 vca.

Otra cosa a tener en cuenta es si puedes tener ruido en lo que midas y que tipo de señal te seria mas recomendable, si CC o CA .
Ni idea de eso .




nF <<uF so PFpor que s
01/08/2009 #16

Avatar de DJ DRACO

el muchacho ya tiene nanoamperímetros, eso lo dijo varias veces.

la idea de meternos más en química y dejar de pensar tanto es buena, contar electrones.

ahora bien...la cosa se complica porque aun no se han creado formas muy didacticas de contar articulas subatomicas.

es necesario la utilizacion de radiación y maquinaria muy costosa.

y lo de las resistencias altisimas es un problema...

tal vez la solucion más cercana y apropiada sea la de los capacitores.

de ultima varios capacitores de pF en serie, se hacen capacitancias diminutas y serviria.
04/08/2009 #17

Avatar de tecnogirl

... Parece que aplicando la ley de Ohm se llega a una solucion poco práctica, dada las enormes resistencias necesarias.

Hay otra posibilidad a considerar: la conmutacion de un condensador. El circuito funciona as¡: Cuando se energiza el rele K el condensador C queda conectado a la fuente V y se carga rapidamente. Luego de unos 0.3 segundos, K se desenergiza y el condensador C queda conectado a la carga Z durante 0.7 s. El proceso se repite una y otra vez. De esta manera, la carga recibe la nanocorriente.

Dado que se puede tener voltajes y capacitancias de valores muy precisos, es previsible que la nanocorriente sea tambien muy precisa. La secuencia de conmutacion de los contactos se puede hacer con base a un oscilador a cristal con periodo de 1 segundo, muy facil de hacer y muuuuy preciso y estable. Un Hertz para la conmutacion del relay no parece un trabajo excesivo. Se pueden reemplazar los contactos por transistores.

Ejemplo, se quiere diseñar una fuente para 5 nA. El condensador C se elige de la siguiente forma:

Definicion: 1 Faradio es la capacitancia de un condensador que con un potencia de 1V tiene una carga de 1 Coulomb [1]

Entonces, C = Q/V, => VC = Q

Con un condensador comercial de mica de 820pF +/- 5%, C estar* en el rango de: 861pF y 779pF. Si V=6.00, cuando C se cargue completamente almancenar* entre 5.17 y 4.67 nanoCoulomb y por consiguiente, la corriente entregada a la carga estará* entre 4.67 y 5.17 nA.

Esta tecnica de conmutacion de condensadores se emplea en muchos circuitos prácticos, como los filtros digitales, etc.

Las fuentes de nanocorriente se emplean para simulacion de fotodiodos, calibración de espectrometros, fuentes para diodos laser, estudios de electroqu¡mica, etc [2]. Salu2

Referencias:
[1] Enciclopedia de las Ciencias Larousse.
[2] www.vere.com/html/precision_current_source.html
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif genenan1_173.gif (2,2 KB (Kilobytes), 28 visitas)
07/08/2009 #18


Gracias a todos, estoy liado con otras cosas pero en cuanto pueda probaré las distintas alternativas que me habeis comentado.

Como curiosidad la fuente de nanoamperios que está en el enlace de tecnogirl

www.vere.com/html/precision_current_source.html

he pedido oferta y cuestas 1450 $, me ha parecido excesivo.

Un saludo
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