У меня 34401A 1994 г.в. пока без доработок, т.е. стоит оригинальное ОУ U301 (LF356). Сделал график АЧХ 1Гц - 2МГц логарифмический, ограничение частоты на 34401A - 20 Гц. Получился абсолютно такой же подъём на частоте около 1.5МГц. Т.е. это не из-за замены ОУ U301. Видимо, особенности конструкции первых выпусков, раз на более новом по другому.



Добавлено after 48 minutes 33 seconds:


По логике предполагаю, что не температурный дрейф нуля U301 виноват в увеличении показаний при нулевом переменном токе и переменном напряжении, а то, что при нагреве данное ОУ начинает шуметь. Греется на моём 34401A это ОУ примерно до 60 гр.C. При охлаждении корпуса U301 показания снижаются с 70-80 е.м.р. до 10-20 е.м.р.

Судя по схеме, если выпаять разделительный конденсатор C316, на входе ОУ U307 будет земля, т.к. вход U307 притянут к земле резистором 1МОм, т.е. если после этого будут также увеличиваться показания при нагреве, то виновники U307 или U308, а если показания при нулевом токе станут ниже, то виноваты предыдущие каскады, в т.ч. U301.

То, что получилось при выпаянном конденсаторе C316 по факту, было неожиданным. Объяснения у меня пока нет, только некоторые предположения.
График переменного нулевого тока при выпаянном C316:


При штатно установленном C316 максимальные показания при нуле после прогрева около 70 е.м.р. А без C316 они начинаются со 153 е.м.р., затем немного падают, потом резко растут до 193 е.м.р., а затем снижаются ступеньками через каждые 5 минут, условно стабилизируются примерно на 147 е.м.р.! Т.е. всегда больше, чем с конденсатором C316.

Запаял обратно. График стал такой (как и был):


Ступеньки на графике с конденсатором по времени совпадают с графиком без конденсатора. Только в одном случае показания резко возрастают, а в другом - снижаются. График нулевого переменного напряжения при нагреве выглядит также, как и график нулевого переменного тока, там те же ступеньки и в те же интервалы. На графиках постоянного тока и напряжения ступенек нет, на них обратная зависимость, т.е. вначале показания при нуле имеются, а по мере прогрева приближаются к нулю.

Как всё это объяснить, пока не понятно.

Также на графиках видно, что с прогревом увеличивается амплитуда шума (амплитуда флуктуаций, "толщина" линии) измеренного значения. Но это не относится к тракту переменного тока, т.к. графики постоянного тока и напряжения, в т.ч. и при напряжении, отличным от нуля, также становятся более шумными по мере прогрева.
Напряжение переменного тока (в т.ч. и с шунтов) в 34401A конвертируется в постоянное напряжение RMS-преобразователем, а основным измерительным каскадом измеряется уже величина постоянного напряжения. Т.е. место происхождения указанного шума - либо основной измерительный каскад, либо АЦП. В основном измерительном каскаде также сильно греются два ОУ, возможно, они и шумят. Позднее попробую их охлаждать.

Добавлено after 28 minutes 35 seconds:
Re: Прокачиваем измерительные раритеты! От 6-ти разрядов и выше.
В контексте названия данной темы программно разблокировал на своём 34401A скрытые функции:
1. математическое меню -> min-max -> добавлены функции: среднеквадратичное отклонение и пик-ту-пик
2. меню температуры -> можно измерять внешнюю температуру
3. меню -> scale, calc:scale
4. resolution menu -> custom aperture
5. system menu -> store state, recall state (сохранение состояния)
6. Диапазон 10mA ACI

Информацию нашёл не на данном форуме. Возможно, плохо искал. Если вопрос разблокировки функций интересен, то могу составить инструкцию и описать некоторый опыт использования. Не всеми функциями ещё пользовался, но с теми, что пользовался, выявились некоторые особенности, о которых пришлось догадываться самостоятельно.

Расскажите, плизз, как дополнительные функции раскрывали.

Список команд опубликован здесь:
https://www.eevblog.com/forum/testgear/ ... msg5883180
https://www.facebook.com/groups/34401A/ ... 799414187/
+ на авито кто-то продаёт за 1 т.р. инструкцию на русском языке.

По информации из первой ссылки делал. Почему-то был уверен, что на данном форуме тоже раскрытие скрытых функций уже расписано, просто я не нашёл, а повторяться не хотелось.

За вторую ссылку спасибо! Там ещё одну команду обнаружил.

Когда записывал в память командой DIAG:POKE значения, предварительно не считал (DIAG:PEEK), что там было. Теперь если захочу отключить какие-то функции, то точно не знаю, что установить. Значение для отключения мне достоверно известно только для функции 10mA AC (0 нужно установить). Случайно не знаете, что нужно установить для отключения по остальным функциям?

Добавлено after 15 minutes 52 seconds:


Выше ссылки привёл Mickle.

От себя добавлю, что для безопасности лучше установить пароль на калибровку. Т.к. при ошибке можно случайно сделать запись в блоки памяти с калибровочными значениями, а пароль должен не дать этого сделать.

Подключал по RS232, команды вводил с помощью PuTTY. Проблема была с драйвером USB-COM на чипе CH340. Тот, что встал в автомате, корректно не работал. Нашёл старее, заработало. Настройки COM-порта должны подходить те, что автоматом устанавливаются.
Также были проблемы с нуль-модемным кабелем. Нужно смотреть, чтобы был, как в документации. У меня первый купленный имел другую разводку.

Если что-то не будет получаться, спрашивайте.

Прикрепил пару файлов от производителя.

Поглядел ради интереса, как ведёт себя мой 34401A в тех же условиях. По оси X -- время в секундах с момента включения прибора комнатной температуры.

Крупным планом момент, когда шумы минимизировались и снова начали расти:

0leg-ch, получается, что по-разному себя ведут разные 34401A. Но у всех есть ступеньки вверх или вниз через каждые 5 минут ... знать бы что это такое.

Ниже график не мой, попросил сделать в одном чате (условия те же). Тот 34401A явно меньше моего шумит, раза в два примерно.



Добавлено after 5 hours 56 minutes 57 seconds:
Re: Прокачиваем измерительные раритеты! От 6-ти разрядов и выше.
Визуально у моего экземпляра 34401A в сравнении с другими показания при нулевом переменном токе выше, шумность графика больше.

Связываю с U301. Охлаждал его после прогрева. Лог на графике ниже. С графиком пост-обработку не проводил, на нём присутствуют помехи, которые возникают при засовывании ватной палочки под защитный экран.



Видно, что при охлаждении U301 показания при нулевом токе значительно снижаются.

[uquote="Эдуард В.""] Но у всех есть ступеньки вверх или вниз через каждые 5 минут ... знать бы что это такое.
[/uquote]

Смею предположить, что это срабатывает автокалибровка нуля ..
если есть привязка графика ео времени, то около ступенек будет дыра в измерениях еще

Я подобное наблюдал на своем в7-73

Логичное и напрашивающее предположение. Я тоже так думаю.

Тестировал в разных вариантах: 34401A комнатной температуры, немного остыл, выключил нагретый и сразу включил, выпаивал разделительный конденсатор, ...
Результаты неоднозначные получились, поэтому сомнения имеются. Например, на моём 34401A ступеньки увеличивают показания при нуле, у других уменьшают или вначале уменьшают, затем увеличивают.
Не всегда ступеньки имеются.

Т.е. в идеале бы знать точный алгоритм, который создаёт эти ступеньки. Пока не нашёл описания.

Никогда не слышал об автоматической коррекции смещения нуля в режиме ACV ни в 34401A, ни в каких других мультиметрах с подобной схемотехникой. Хотя чисто теоретически AZ реализовать вполне можно. Для этого достаточно по таймеру размыкать все 4 ключа U306, дать выдержку на разряд С318 и С321, а затем провести измерение смещения нуля на выходе RMS детектора U308.
Возможно путём мониторинга сигналов на управляющих входах ключей можно подтвердить/опровергнуть теорию AC-autozero.

Mickle, спасибо.

Есть предположения по причинам наличия ступенек? Очень интересно.

У меня несколько предположений, одно выше, но ни одно не подтвердилось точно. Эксперименты неоднозначные результаты дают.

На измерениях постоянного тока ступенек не обнаружил. А на переменном они есть как на токе, так и на напряжении.

"дать выдержку на разряд С318 и С321" - кстати, верно подмечено! Не подумал об этом. Разрядка долгая, она была бы видна при записи лога.

То, что предлагаете, скорее всего потребует припайки экранированного провода, т.е. не особо просто осуществимо. Т.к. даже снятие экрана добавляет много наводок, показания при нуле возрастают в несколько раз.
Поэтому пока небольшое свободное время потрачу на замену U301.

Мне приехали ОУ LF356M и OPA140AIDR. Вчера вечером впаял их в платки для SOIC8, хочу протестировать и выбрать, какой лучше, перед запайкой в 34401A вместо U301.
Предположительно OPA140AIDR должен быть лучше, если рабочий и не подделка ... качество доступных частному лицу радиодеталей из-за подделок и прочего сейчас такое, что лучше проверить.

Ещё предполагаю, что мой 34401A нужно откалибровать по переменке, но это после замены U301 буду делать, чтобы не делать несколько изменений одновременно. У меня нет срочности в этом вопросе, наоборот интересно до конца разобраться.

Я предлагаю только зафиксировать факт наличия или отсутствия изменений на цифровых входах ключей коммутации входа RMS чипа хотя бы за 10-20 минут прогрева прибора. Для этого экранированные провода не нужны, но нужен осциллограф с ждущей разверткой. Что там будет показывать мультиметр - не столь важно.

Подумаю, возможно, получится осуществить ... не особо искушён в электронике, всего лишь хобби. Есть ещё логический анализатор, им не пользовался, купил по акции, лежит. Возможно им получится. У меня пока не слишком большой арсенал разного рода коннекторов для подключения, покупаю по мере необходимости. Часто просто подпаиваю проводки и за них цепляюсь к мелким микросхемам.

Осциллограф тоже имеется Rigol DHO814, есть еще FNIRSI DPOX180H и C1-55. Последний не подойдёт, конечно. Чаще пользуюсь Rigol DHO814, когда развязка нужна, то запитываю от пауэрбанка.

Продолжение темы замены ОУ U301. И наличии показаний при нулевом переменном токе на пределе 1А.

Заменил на OPA140AIDR.
До замены на тестовой платке его проверил. С критичными частотными характеристиками было всё хорошо, точно также, как по спецификациям для LF356M. Но потребление в 3-4 раза меньше, после долгих прогонов на высокой частоте, где больше всего потребляла, нагрелась под крышкой всего до 32 градусов. Родная LF356M с открытым корпусом и без экрана греется больше 50 градусов. Шумы замерить не получилось.

По характеристикам у OPA140AIDR шум должен быть почти в два раза ниже, чем у LF356M. Но в реальности оказалось с точностью наоборот, показания при нулевом токе с показания с примерно 70 е.м.р. возросли до 125 е.м.р. !!!! Форма кривой нулевых показаний не изменилась, но стала начинаться не с нуля, а с 20 е.м.р.

У 34401A имеется калибровка 10ма АС, которая влияет на показания при нулевом переменном токе. После данной калибровки показания вернулись снова к 70 е.м.р. Форма кривой не изменилась, но стала начинаться не с нуля, а с 10 е.м.р. Охлаждение ОУ U301 перестало давать большое снижение нулевых показаний, т.е. зависимость от температуры заметно снизилась. Но теперь при охлаждении RMS-преобразователя U308 стали заметно снижаться показания, раньше такого не было.



Прошу обратить внимание, что в сервисном руководстве норма 400 мкА, т.е. 400 е.м.р. ... в принципе, мои 70 е.м.р. хорошо укладываются в норму ... после разного рода тестовых калибровок и вмешательств, они, правда, "превратились" в 80 при ручном выборе диапазона и 90 при автоматическом, но это тоже норма.

При калибровке с OPA140AIDR она не сразу проходила, догадался, что нужно при токе 10мА ввести значение 10.3 мА (измерялось в тот момент 10.7 мА). Стал разбираться с этим. Методом подбора понял, что при установленном ОУ OPA140AIDR калибровка при 10 мА не проходит должным образом, т.к. программная корректировка не может компенсировать увеличенное количество шумов. Это к вопросу, какого качества радиодетали можно купить в розницу даже в официальных больших магазинах радиодеталей.

В итоге вернул на место заводскую LF356M. Показания при нулевом переменном токе на пределе 1 А упали до 40 е.м.р. (40мкА), но вместо тока 10 мА отображалось около 8 мА, сделал калибровку при 10 мА без завышения или занижения показаний. Она прошла штатно. Показания при 10мА вернулись в норму. Но показания при нулевом переменном токе на пределе 1 А опять стали 70-80 е.м.р. !!!

Итого. Данные показания, как я понимаю, связаны с компенсацией нелинейности RMS-преобразователя при низких значениях измерения, а не с шумностью тракта переменного тока (до определённого значения). Т.е. если всё-таки найти и поставить менее шумный ОУ U301, то показания после калибровки 10 мА опять станут примерно теми же. Для улучшения в моём случае требуется разбираться с RMS-преобразователем. Как вариант добавить отсутствующую цепь коррекции нуля, но она добавит около 0,6мА потребления, которые "лягут" на CR306 и CR304, а эти стабилитроны и так хорошо греются. Также придётся разрезать дорожку на плате. Есть ещё вариант замены на более точную AD637К, стоимость которой около 8 тыс. руб., но не факт, что это не будет перемаркированная AD637J.

34401A не очень хорош в измерении значений переменного тока, близко к нижней границе диапазона. Прикладываю найденный на просторах интернета документ по этому поводу.
Мои экспресс-эксперименты также это подтвердили при сравнении измерений с DMM7510.

Для замены в мультиметре купил как-то раз несколько AD637J и проверил линейность выпрямления. Даже в одной партии из одной ленты чипы все дико разные.

Mickle, спасибо! Очень полезная информация для меня по текущему вопросу.

Не экспериментировали с внешней цепью коррекции нуля AD637J ? Вопрос в том, есть заметная разница с ней или без неё?
... почему-то думаю, что большой разницы не увижу, если добавлю эту цепь, а плату 34401A лишний раз без явной необходимости "коцать" не хочется, она старая и нежная.
Да и придётся "колхозить" с переменным резистором.

После покупки DMM7510 появилась возможность сравнивать показания. Явно видно, что при снижении к 1% от предела (10мА на пределе 1А) начинается заметная нелинейность.
Проявляется так:
1. После калибровки на 10мА и вводе калибровочного значения с экрана DMM7510 на экране 34401A показания становятся примерно на 0,2мА меньше, т.е. занижает. При переключении на предел 10мА, показания совпадают.
2. На пределе 1А при 5-7мА 34401A занижает очень сильно. При дальнейшем снижении показания становятся равными показаниям при нулевом токе. При этом на пределе 10мА показания практически совпадают с DMM7510 и на 1мА. Подробно пока не тестировал.
3. На пределе 1А при токе 11мА уже начинает завышать, а на пределе 10мА (до 12мА) при том же токе всё совпадает. При повышении тока показания сближаются, от моего генератора менее 70мА можно получить, поэтому не знаю, как будут соотносится показания при токе 0.5 - 1А. Предполагаю, что отличий не будет, судя по диапазону 10мА.
4. При калибровке на 10мА можно подбором (завышением) вводимого значения добиться одинаковых значений при 10мА. Делал так, но тогда завышение при тех же 11мА становится больше. Полагаю, что разработчики программно по максимуму пытались компенсировать нелинейность AD637J, поэтому и такие результаты.
5. При калибровке 10мА можно указать значение на 0,1мА меньше, тогда разница будет не 0,2мА, а 0,3мА, но значения при нулевом токе упадут с 70-80 е.м.р. до примерно 40-45 е.м.р. (ещё до конца не замерил, греть нужно часа 4). Т.е. можно и таким способом уменьшить нулевые показания при желании.

Описанные показания при токе 1 А в е.м.р. равны показаниям на пределе 100 мВ, т.к. и там и там измеряются 100 мВ. Но на токе измерять удобнее, да и калибровка только по току.

На пределе 10мА нулевые показания примерно в 7.5 раз больше. Почему, пока не понятно, должны быть примерно в 2 раза по логике, получается, что ещё что-то мне не известно.
На задних терминалах нулевые показания тока больше (около 100 е.м.р. на пределе 1А), их пока не калибровал, изначально так было. Т.е. формула программной корректировки учитывает в т.ч. значения калибровки нуля.

Нашёл информацию по формуле корректировки, она квадратичная, что может объяснить "лесенку" вверх и вниз. Пока только бегло прочитал. Даже описана попытка прочитать калибровочные значения и высчитать показания по формуле, затем сравнить их с показаниями на экране 34401A. Нужно вникать подробно, это тема для отдельного детального исследования.

На данный момент склоняюсь к тому, что обсуждаемая выше "лесенка" вызвана тем, что в программе 34401A заложена поэтапная коррекция, которая разбита на 6-8 шагов по 5 минут, судя по графикам. 6 "ступенек" видны чётко, а 2 под вопросом. Корректировка нуля на переменном токе на графиках не просматривается, т.к. даже при изменении тока и напряжения показания меняются с заметной задержкой из-за разрядки или зарядки конденсаторов, о которых справедливо указал Mickle. Такой задержки в районе "ступенек" нет.

Итого: с учётом слабой веры в возможность купить AD637J (а лучше - AD637K) с более точной линейностью пока не вижу возможности улучшить тракт переменного тока моего 34401A, а спецификации он соответствует.

Возможно, в плане эксперимента попробую испытать удачу с заменой ОУ U301 на OPA828, но есть понимание, что основная проблема всё-таки в нелинейности RMS-преобразователя на низких значениях напряжения, а уменьшение шумов не улучшит заметно ситуацию. Т.е. уменьшение шумов будет видно по снижению показаний нулевого тока, но последующая калибровка вернёт их к предыдущим значениям. Результат будет чисто психологический - только в понимании того, что шумов стало меньше, а на измерениях вряд ли отразится.
В следующий раз уже попытаюсь замерить шумы на тестовой платке, т.к. опыт с OPA140 показал, что сегодня не всё нормально с радиодеталями в рознице, когда от них требуются хорошие параметры. С другими радиодеталями тоже не раз попадал в такую ситуацию последнее время, поэтому в некоторых известных местах уже даже не пытаюсь покупать такого рода радиодетали, хоть там и значительно дешевле.

В спецификации 34401A погрешности ACV нормируются начиная с 1% от полной шкалы. Что там будет вблизи нуля - как повезёт.
DMM7510 имеет аналоговый RMS конвертер (уже не помню, возможно на том же AD637J) и у этого мультиметра околонулевая область ничуть не лучше, чем у 34401A, а погрешности нормируются и вовсе с 5%.
В приведённом на графиках Advantest R6581 RMS конвертер тоже собран на AD637J (правда с внешним более скоростным выпрямителем) и имеется потенциометр регулировки смещения его нуля, а так же автоматическая коррекция смещения нуля всех предыдущих каскадов поэлементно. И если вновь посмотреть на график чувствительности - толку от этих мер - чуть.
Выделяется на фоне этих мультиметров Agilent 34410A (и все последующие 34461A/34465A/34470A). В них не аналоговый, а цифровой вычислитель RMS с быстрым АЦП. Соответственно и погрешности ACV нормируются уже с 0,3% от полной шкалы или 1 мВ. Но увы, рабочий диапазон частот физически ограничен сверху 300 кГц.
А ещё есть всякие монстры: Fluke, Wavetek, Datron, Solartron и др. Там тоже аналоговые вычислители RMS, но дискретные и с превеликим множеством ухищрений. В последнем, к примеру, стоит аж два одинаковых перемножителя и вычислителя корня, которые попеременно включаются в общую схему вычислителя с частотой 10 Гц. И всё ради того, чтобы статистически уменьшить погрешность от несовершенства подбора и временного дрейфа параметров транзисторов.

Ещё раз спасибо, Mickle! ... в общем и целом на своём новом опыте уже приблизился к пониманию тех знаний, что излагаете в контексте обсуждения тракта переменного тока у 34401A. Здорово, что делитесь такими знаниями, сильно помогают быстрее разобраться!

DMM7510 у меня недавно, с ним ещё толком не разбирался. Но с первого взгляда уже заметил, что переменка у него не лучше, чем у 34401A, плюс только в том, что диапазонов по току больше, поэтому на малых значениях точнее получается.

Уже понял, что на моём 34401A всё нормально с переменкой, а возможность улучшения сомнительна.


Тракт постоянного тока у меня нормально работает, за исключением диапазона 100мВ, не откалиброван (заметно врёт), возможно, шумный. Ещё не пробовал его калибровать, т.к. нет временно стабильного источника, есть подозрение, что калибровка не пройдёт.
Например, на диапазоне 10 В показания ИОНа с Али (584) совпали по всем напряжениям с DMM7510 по всем разрядам 34401A, показания достаточно стабильные с учётом стабильности ИОНа, но это видно по синхронному изменению показаний на двух мультиметрах.

В связи с этим вопрос: имеется информация по рекомендациям по замене ОУ в тракте постоянного тока, чтобы уменьшить шумы? Или там так же, как с переменкой у меня получилось? Искал такую информацию, но не нашёл. В этой теме только упоминается замена AD706 на MAX44246, но в связи с ремонтом, а не улучшением.

Вот здесь обсуждали симптоматическое "прокачивание" 34401A: https://www.eevblog.com/forum/metrology ... -upgrades/
Конкретно:
- экранирование https://www.eevblog.com/forum/metrology ... msg4868189
- замена шумного LM399 https://www.eevblog.com/forum/metrology ... msg5695061

Mickle, Спасибо! Буду изучать.

Прочитал. Понял, что с шумностью особо ничего не сделать.

Для более быстрого выхода на рабочий режим рекомендуют поменять в цепях ИОНа конденсаторы 0,1мкФ X7R на NPO.

Плюс радиаторы на пару линейных стабилизаторов (не понял для чего).

У меня три из четырёх линейных стабилизаторов сильно греются и два диодных моста, диодный мост цифровой части нагревается больше 60 градусов при открытом корпусе.
Шесть операционных усилителей нагреваются более 50 градусов с открытым корпусом и снятым защитным кожухом, в т.ч. OP-27GS, который обсуждали на eevblog. Может, на них тоже имеет смысл радиаторы наклеить? ... главное, чтобы радиатор не стал антенной для помех.

Зачем менять танталы, не понял, к сожалению.
Большие электролитические уже поменял, надо отчитаться в той теме, где об этом писал. На моих ЭПС был 6-9 Ом (именно Ом), и вздуваться начали, если приглядеться. При этом после линейных стабилизаторов пульсаций не было, соответственно, в показаниях ничего не поменялось. ... надёжный, однако, 34401A.