Alta impedância de entrada para multímetros analógicos

[emanuelneto]

Olá amigos, estou com um probleminha  , meus multímetros medem no máximo até 1kV, e eu gosto muito de usar multímetros analógicos que possuem baixa impedância de entrada. Meu osciloscópio analógico parou de funcionar, e o esquema elétrico mostra algumas tensões acima de 1,5kV que não consigo medir com meus equipamentos. Pensando um pouco me veio a ideia de usar divisores resistivos para medir essas tensões, porém queria montar um pequeno circuito para adaptar ao multímetro analógico... naveguei bastante na internet, peguei uma ideia aqui, outra ali e desenhei este circuito abaixo, porém estou com dúvidas sobre qual CI usar... aceito dicas para modificar o circuito, e se houver erros, por favor me ajudem rsrsrsr

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[A.Sim]

Eu uso dois resistores vitreometalizados, para alta tensão em série, 30 Mohms. Coloco em série com a ponteira vermelha e as leituras aparecem divididas por 4. Claro, meu multímetro é digital, resistência de entrada 10 Mohms.

[xformer]

O amplificador operacional precisa ter uma altíssima resistência de entrada para não modificar as razões do divisor de tensão. Algumas opções são o TL071, LF411, CA3140, todos com resistência de entrada na casa dos tera ohms (10^12 ohms) e FETs nas entradas.  Amplificadores operacionais com baixa resistência de entrada como o 741, 4558, etc estão fora de questão, as medidas ficarão todas erradas principalmente nas escalas mais baixas de tensão.

Outra dica é que talvez seja necessário usar fonte de duas polaridades (uma negativa e uma positiva) para alimentar o amplificador operacional, já que fazer um terra virtual com dois resistores não é muito preciso e uma bateria de só 9 V não seja suficiente para alimentar o amplificador operacional (a excursão da saída depende muito dos rails de alimentação).  

Por fim, qual a escala (fundo de escala) que pretende usar no multímetro analógico ?  Talvez seja preciso fazer um condicionamento do sinal para melhor adequar a leitura no multímetro, isso implica em dar um ganho ou atenuação no amplificador. Os resistores do divisor de tensão também terão de ser escolhidos e selecionados em um lote de tolerância 5% ou comprar resistores de precisão. É possível fazer combinações com resistores para chegar nos valores necessários.  Implemente se puder, o trimpot de ajuste de offset no amplificador.

Um projeto semelhante que saiu numa revista japonesa de eletrônica, para adaptador de alta impedância para multímetros analógicos:

[emanuelneto]

Obrigado meus amigos pelas respostas. Hoje a minha prioridade é medir essas tensões que ultrapassam 1kV do osciloscópio, mas no dia a dia vou usar para medir circuitos que requerem alta impedância como VGS(off) de Jfets e etc. Eu tenho alguns multímetros analógicos (Hioki AS100D, Simpson 260 6 series e outros), mas no dia a dia uso um Minipa 3021 e para este circuito pensei em usar a escala de 2,5V.

Eu tinha inicialmente pensado em usar o LM358N, mas como o amigo xformer citou o TL071, vou trocar para ele.
-----Ainda não montei esse circuito, estou com certo receio por ser alta tensão rsrsrsrsrsrsr. Eu preciso urgente pois estou sem osciloscópio e estou com um lote imenso de LM308 em formatos CAN8 e DIP8, entre eles vários motorolas NOS que preciso verificar o Slew Rate. Estou a procura dos resistores indicados pelo A.SIM por ser um método mais simples, porém o maior valor de resistência que encontrei em lojas de eletrônica foi de 4M7 e em resistores metal filme de 1/4W. Seria arriscado eu usar apenas resistores em configuração "divisores resistivos" de 1/4W metal filme? Estava pensando em somar vários resistores de 4M7 em série (10 unidades) e usar o multímetro digital que tenho de 20M de impedância de entrada.

[xformer]

Uma coisa é montar um adaptador/atenuador com alta resistência para o multímetro para medir tensões até digamos uns 200 a 300 V.  Outra coisa é querer medir tensões acima de 1000 V com esse adaptador usando pontas de prova comuns do multímetro. Seria muito temeroso confiar nas pontas de prova para medir a tensão no osciloscópio por razões de segurança.

O certo no seu caso é usar uma sonda de alta tensão com o atenuador embutido dentro de um bastão feito com material isolante e seguro para ser manuseado. Mesmo uma sonda caseira necessita de resistores de boa qualidade e a prova de centelhamento. Além de bom isolamento na construção.

Pesquise no Google por "DIY high voltage probe" que vai encontrar muitos casos, inclusive alguns para o mesmo problema que você tem (medir a tensão no osciloscópio). Como a medida é de tensão DC, não é preocupante a questão sobre banda de resposta e inserção de capacitores na sonda.

[A.Sim]

Estou a procura dos resistores indicados pelo A.SIM por ser um método mais simples, porém o maior valor de resistência que encontrei em lojas de eletrônica foi de 4M7 e em resistores metal filme de 1/4W. Seria arriscado eu usar apenas resistores em configuração "divisores resistivos" de 1/4W metal filme? Estava pensando em somar vários resistores de 4M7 em série (10 unidades) e usar o multímetro digital que tenho de 20M de impedância de entrada.

São resistores do tipo VR ( VR37, bons tempos da Constanta... ); não sei se ainda se consegue adquiri-los. Mas pode-se usar resistores de metal filme comuns; faça uma série distribuindo cerca de 200 V por resistor que o conjunto estará seguro.

[emanuelneto]

São resistores do tipo VR ( VR37, bons tempos da Constanta... ); não sei se ainda se consegue adquiri-los. Mas pode-se usar resistores de metal filme comuns; faça uma série distribuindo cerca de 200 V por resistor que o conjunto estará seguro.

Obrigado meu amigo, funcionou perfeitamente e a tensão deu muito baixa, então removi os resistores e medir direto nos enrolamentos do transformador e só tinha 230 VAC, talvez espiras em curto ... acho que vou enrolar um transformador por fora apenas para a alta tensão

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[A.Sim]

Obrigado meu amigo, funcionou perfeitamente e a tensão deu muito baixa, então removi os resistores e medir direto nos enrolamentos do transformador e só tinha 230 VAC, talvez espiras em curto ... acho que vou enrolar um transformador por fora apenas para a alta tensão

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hay hay hay... esse osciloscópio é um WGB ! E o transformador de alta tensão é um TR-801, um dos mais chatinhos de se produzir. O original é feito em núcleo C e esquenta muito além da conta.

Manual no Ebaman https://www.ebaman.com/remository/ELECTRONICS/Test-Equipment/Various-Equipment/WGB-OS-22-Oscilloscope/

[emanuelneto]

hay hay hay... esse osciloscópio é um WGB ! E o transformador de alta tensão é um TR-801, um dos mais chatinhos de se produzir. O original é feito em núcleo C e esquenta muito além da conta.

Manual no Ebaman https://www.ebaman.com/remository/ELECTRONICS/Test-Equipment/Various-Equipment/WGB-OS-22-Oscilloscope/

Isso mesmo, é um WGB OS-21

Ele estava dando uns estalos, parecia vir do transformador, depois de um tempo não deu mais imagem...

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[A.Sim]

Eu consertei um OS-22. Projeto cheio de defeitos; no manual do Ebaman eu recomendo substituir o circuito de apagamento por um mais seguro. O "projetista" achou que o fotoacoplador que transmite o sinal de apagamento do tubo poderia funcionar permanentemente com 2000 V entre LED e fototransistor porque...diz no datasheet que suporta 5300 V rms por 1,0 s !

[emanuelneto]

Pelo que eu entendi, meu modelo (OS-21) é um único transformador. Já o modelo que você postou (OS-22), o diagrama mostra dois transformadores (TR-801 e TR-401), mas são muito parecidos, pois eu olhei rapidamente e o circuito parece ser o mesmo. Assim que eu tiver um tempo livre, no final de semana eu vou remover o transformador e medir todos os secundários em aberto e posto aqui.

[A.Sim]

Pelo que eu entendi, meu modelo (OS-21) é um único transformador. Já o modelo que você postou (OS-22), o diagrama mostra dois transformadores (TR-801 e TR-401), mas são muito parecidos, pois eu olhei rapidamente e o circuito parece ser o mesmo. Assim que eu tiver um tempo livre, no final de semana eu vou remover o transformador e medir todos os secundários em aberto e posto aqui.

No diagrama que o colega postou aparecem dois transformadores separados, como no OS-22.

[emanuelneto]

No diagrama que o colega postou aparecem dois transformadores separados, como no OS-22.

O diagrama que estou usando também é OS-22 (WGB_OS22__manual_de_serviço.pdf), eu não encontrei o OS-21, mas os componentes são os mesmos, mas há diferença entre os documentos disponibilizados na net..

https://drive.google.com/file/d/1BG4x02wjRJUsnvp_hBsswWWSK2qfYURW/view