Un électromètre ne vaut que sa plus faible isolation
Un électromètre est un voltmètre dont l'impédance d'entrée est suffisamment élevée pour que le courant qui le traverse puisse, en pratique, être considéré comme nul ; la résistance d'entrée est de l'ordre de 1014 Ω. À cette impédance, un trajet de fuite d’un picoampère constitue une erreur mesurable, ce qui signifie que chaque composant du trajet de signal doit être choisi en tenant compte de son isolation, et l’élément de commutation est très souvent le maillon faible car un contact ouvert se trouve directement aux bornes de la mesure.
Les électromètres sont largement utilisés dans la détection de rayonnement : le rayonnement ionise le gaz d'une chambre et produit un très faible courant, qui est amplifié et quantifié pour indiquer le niveau de rayonnement. Le commutateur qui achemine ce courant doit répondre à deux exigences à la fois — il ne doit ajouter presque aucune fuite, et il ne doit pas ajouter de capacité ni d'artefacts de contact qui noient le signal.
Pourquoi les commutateurs habituels ne tiennent pas
- Commutateurs à semi-conducteurs présentent une capacité parasite qui noie un signal de l’ordre du femtoampère au nœud d’acquisition.
- Relais mécaniques ouverts fuient trop, et leurs contacts développent des films de surface résistifs qui nécessitent une certaine tension pour être traversés par “frittage” — un petit signal peut ne pas franchir le film du tout.
Un contact reed scellé évite les deux : la capsule de verre offre une très haute résistance d'isolement et une surface de contact sans film. La série HVFR-HI haute tension et haute isolation est conçue pour ce service.
Spécifications de la série HVFR-HI
- Tension de commutation jusqu'à 1 kV (2 kV momentanée)
- Commutation 1 A ; courant impulsionnel 5 A / 10 A / 20 A
- Tenue diélectrique de 3 kV et plus ; résistance d'isolement de 100 TΩ et plus
- Commutation en 1,2 ms ; durée de vie supérieure à un milliard d'opérations
Pourquoi la pièce est spécifiée ici
- Isolation. À 100 TΩ, le contact ouvert ajoute une conductance parallèle négligeable, de sorte que les voies adjacentes de faible signal ne fuient pas l’une dans l’autre.
- Étanchéité. Les contacts scellés dans le verre sont isolés de la poussière, de l’humidité et des atmosphères corrosives dans les détecteurs de terrain.
- Matériau de contact pour signaux faibles. Le matériau de contact est choisi pour commuter les courants minuscules d’un frontal d’acquisition plutôt que pour un service de puissance.
- Marge de tension. Une tension de claquage de 3 kVDC laisse de la marge dans les chaînes de mesure haute impédance et haute tension.
- Durée de vie et conditionnement. Des milliards d’opérations pour un balayage automatisé continu, dans des configurations de 1 à 4 voies qui simplifient la conception de scanners multicanaux.
Remarque de sélection
Dans un électromètre ou un canal d'ionisation, le commutateur est généralement le composant qui limite l'isolement réalisable, et non l'entrée de l'amplificateur. Choisir en fonction de la résistance d'isolement et d'une surface de contact propre et sans film — puis protéger l'implantation environnante selon la même norme — compte davantage ici que la vitesse de fonctionnement ou le courant nominal, ce qui est l'inverse de la pondération d'une application de commutation de puissance.
À propos de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrique des relais reed haute tension, des relais à contacts mouillés au mercure et des contacteurs DC haute tension. Contact : [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com