¿Impedancia de entrada del multímetro y su efecto en la medición del voltaje del capacitor cargado?

mientras experimentaba con capacitores, cargué un capacitor de 15pF a través de una resistencia al voltaje de una batería de 1.5v. Luego, cuando desconecté el capacitor y traté de medir su voltaje con un multímetro de impedancia de entrada de 10 Mohm, descubrí, para mi sorpresa, que el voltaje del capacitor (después de cargarlo) ¡sigue siendo cero!

Bueno, para saber si se trata de un error del multímetro o del condensador, probé con un condensador diferente con el mismo valor y el resultado sigue siendo el mismo. Entonces pensé que quizás el capacitor se está descargando a través de la impedancia de entrada del multímetro, y esa es exactamente la razón por la que su efecto se vuelve tan fuerte cuando se miden límites de pF bajos en comparación con los límites de uF habituales, porque con valores de pF bajos, la constante de tiempo del proceso de descarga se vuelve tan pequeño que la lectura de voltaje del multímetro llega a cero casi instantáneamente.

Entonces, lo busqué en Google y descubrí que los capacitores reales se descargan a través de la impedancia de entrada del multímetro. La razón por la que no lo sabía antes es porque solía probar los límites de uF, por lo que el voltaje me parecía casi constante.

Mi pregunta es: ¿Cómo podría ralentizar el proceso de descarga, cuando mido límites de pF bajos, de modo que pudiera capturarlo en la pantalla del medidor, sin comprar un medidor de impedancia de entrada más alta?

¿Qué estás tratando de medir realmente? ¿Qué información está tratando de obtener con su experimento?
Puede conectar el capacitor a un MOSFET y medir su salida, pero, como mencionó @Daniel, es mejor saber para qué lo usará. Entonces se podría decir que esta sería una solución aceptable.
En realidad no. La capacitancia de la compuerta suele ser mucho mayor que 15 pf, por lo que si acaba de conectar un MOSFET, obtendrá una reducción de voltaje aproximadamente igual a la relación de los dos capacitores a medida que la compuerta se carga.

Respuestas (2)

Para una constante de tiempo dada τ , el valor requerido de la resistencia de entrada es

R = 1 τ C

Por ejemplo, para una constante de tiempo de 1 segundo y una capacitancia de 15 pF, la resistencia de entrada del medidor sería

R = 1 15 10 12 = 66.7 GRAMO Ω

Ahora, esa es una enorme resistencia de entrada y el capacitor aún se descargará en unos 5 segundos.

Sin más información sobre lo que le gustaría lograr, es difícil aconsejarle sobre cómo proceder. El cálculo anterior es simplemente para darle una idea de a lo que se enfrenta.

Aunque el OP declaró específicamente que no está interesado en comprar un nuevo DMM, su cifra de 67 Gohm es realmente muy fácil de conseguir. Solo se necesita dinero. www3.imperial.ac.uk/pls/portallive/docs/1/7293196.PDF muestra lo que puede obtener, en este caso, una impedancia de entrada de 200 T ohm. Así es: 200.000 Gohm. Y disponible en eBay por $ 3k.

Simplemente podría hacer un seguidor de voltaje a partir de un amplificador operacional. Un seguidor de amplificador operacional adecuado podría tener una deriva de +/- 50 ~ +/- 500 mV / minuto con un límite de 15 pF en la entrada y una entrada de un voltio más o menos.

Un problema es que el amplificador operacional en sí mismo podría tener 5pF de capacitancia de entrada, por lo que cambiaría el voltaje conectándolo al capacitor. También necesitaría una construcción cuidadosa para mantener bajas las fugas y no funcionaría bien a temperaturas elevadas o en entornos menos que benignos.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab