Например TDA7294

 Форум РадиоКот • Просмотр темы - Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)



Текущее время: Пн июн 18, 2018 14:48:23



Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 706 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 36  След.
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Пн сен 20, 2010 13:09:26 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 10
В радиолюбительской практике иногда возникают задачи, для эффективного решения которых требуется наличие более совершенного (и зачастую дорогостоящего) оборудования, нежели может себе позволить радиолюбитель. К таковым можно отнести разработку, ремонт или настройку измерительных приборов и источников питания, оценку временной и температурной стабильности характеристик деталей и узлов, изготовление шунтов, подбор резисторов и т. п.
В плане универсальных цифровых вольтметров советское приборостроение (а оно, как мне кажется, так и застыло на уровне конца 80-х годов, достаточно посмотреть на отпечатанные на пишущей машинке формуляры последних разработок), рядовых радиолюбителей не баловало и выпускало, в основном, приборы с весьма посредственной точностью (класса 0,5 и хуже), невысокой чувствительностью и малым диапазоном (3,5 десятичных разрядов). Стоило чуть повысить требования, как сразу же мы оказывались среди монструозных 4,5 и 5,5 разрядных агрегатов типа В7-34, 40, 46, занимающих половину стола, массой не меньше пуда и имеющих кучу бесполезных для любителя возможностей, типа дистанционного управления или вывода на экзотическое алфавитно-цифровое печатающее устройство.
Белой вороной среди таких приборов выглядит универсальный вольтметр В7-38. Его разработчики (в Сети бытует мнение, что это студенческий проект), по-видимому, приложили немало усилий, чтобы с одной стороны прибор не потерял своих достоинств (малые габариты и вес, 4,5 разрядный дисплей, базовая погрешность < 0,1%), с другой стороны остался доступен по цене. Мне повстречалось два поколения этой модели, датированные 87-м и 89-м годами. Внешне одинаковые, но последняя имела множество схемотехнических улучшений и кардинально переработанную разводку платы.
"Сердцем" данного вольтметра является классический АЦП двойного интегрирования с циклом коррекции нуля. В зависимости от предела измерения выбирается один из двух диапазонов АЦП (0,2 В или 2 В), что позволило упростить входные аттенюаторы для режимов измерения напряжения постоянного и переменного тока. В качестве источника опорного напряжения (ИОН) АЦП использован параметрический стабилизатор на прецизионном стабилитроне КС191У с тонкоплёночным резистивным делителем в нагрузке. Величина тока через стабилитрон задаётся одним резистором 280 Ом +/- 1%. Питается параметрический стабилизатор от общего канала питания "-12 В" вольтметра.
Коммутация аналоговых низкоомных и высокопотенциальных цепей выполняется с помощью 3-х электромагнитных реле, а всех остальных - с помощью простейших ключей на полевых транзисторах с изолированным затвором 2П301Б. Последние управляются непосредственно от выходов КМОП логики серии К561 благодаря необычному "плавающему" питанию цифровых микросхем: +2 В (высокий потенциал) и - 12 В (низкий потенциал).
Работая с этим вольтметром я не раз обращал внимание на следующие положительные моменты: 1) большой запас по точности на большинстве пределов измерения, кроме самых крайних; 2) практическое отсутствие шума в младшем разряде; 3) превосходная долговременная стабильность, когда прибор 20-ти летней давности без какой-либо калибровки демонстрирует результаты измерения однозначной меры сопротивления 1000 Ом класса 0,01 (%), как 999,9 Ом. Всё это навело меня на мысль о том, что можно попытаться использовать "скрытые" резервы прибора, повысив его чувствительность и разрешение как минимум на порядок.
Изображение Изображение
Изменения, выполненные в ходе экспериментов с вольтметром, коснулись многих его узлов, но, как впоследствии оказалось, можно было ограничиться и гораздо меньшим. По сути можно проигнорировать всё, кроме пунктов 4 и 5.
1) Вместо штатного пластмассового корпуса (весьма некачественного) изготовлен металлический, из дюралюминиевого листа. Корпус изолирован от всех цепей вольтметра и соединён с выведенной на переднюю панель клеммой (средняя на рис. 2). Как и в оригинале, между платой и нижней частью корпуса установлен экран в виде пластины фольгированного стеклотекстолита размером с весь аналоговый блок вольтметра (белый прямоугольник на рис. 1). Сверху блок так же закрыт коробчатым экраном. Оба экрана соединены с предусмотренной на плате контактной площадкой.
2) Силовой трансформатор блока питания экранирован стальным кожухом, поскольку он находится слишком близко к ОУ интегратора АЦП и входному коммутатору вольтметра. Кожух соединён с той же клеммой, что и весь корпус.
3) Коммутатор входов из 3-х кнопок П2К, славящихся своей ненадёжностью, демонтирован и заменён на поворотный переключатель 3П4Н пылезащищённого закрытого исполнения. Предварительно было проконтролировано сопротивление замкнутых контактов, составившее всего 2 мОм. Входные клеммы расположены на передней панели непосредственно рядом с переключателем. Все сигнальные проводники (U=, U~ и пара R) от платы до коммутатора заменены на экранированные с фторопластовой изоляцией.
4) Вместо задающего генератора на 200 кГц подключен внешний на 2 МГц, смонтированный на отдельной плате. Для этого из платы вольтметра выпаяны кварц, конденсаторы C34 и R63; выводы 8 и 9 микросхемы МС6-2 соединены с выводом питания 7, выход генератора подключен к освободившемуся входу 5 МС6-3. Генератор собран на 3-х элементах 2И-НЕ К561ЛА7 по классической схеме с кварцевым резонатором на 2 МГц.
5) Добавлена ещё одна пересчётная декада (К176ИЕ2, К176ИД2, ИВ-3А) в разрыв проводника, идущего на вывод 2 микросхемы К176ИЕ2 младшей декады ДК1. Для корректной индикации запятой в режиме "20 МОм" вывод 11 индикатора декады ДК1 соединён с выходом 6 дешифратора МС16 К561ИД1.
6) Полностью демонтированы элементы стабилизаторов, за исключением диодных мостов. Электролитические конденсаторы C38 и C39 были заменены на более ёмкие. Все стабилизаторы были выполнены на более современной элементной базе (использованы ИС КР142ЕН22А, ЕН18, ЕН12А и ЕН5) и смонтированы на отдельной небольшой плате, которая с помощью стоек крепится над освобождённым участком платы вольтметра.
7) Нулевой (общий) печатный проводник цепей питания аналоговой части вольтметра был пропаян лужёным медным проводом. Цепи "+12 В", "-12 В" и "+2 В" были дополнены блокировочными конденсаторами, равномерно распределёнными по всем узлам вольтметра. Над цифровыми микросхемами для этого пришлось дополнительно пропустить толстый медный проводник, подпаянный к "0" источника питания.
8) Поскольку при проектировании печатной платы не было предпринято практически никаких мер по уменьшению утечек и наводок в высокоомных аналоговых цепях, пришлось это сделать самостоятельно. В разрыв печатных проводников, идущих к затворам ключей A3 - A5, были впаяны RC фильтры из резистора 10 кОм и конденсатора (на общий провод) в 1 мкФ. После этого заметно снизился шум на входе АЦП, связанный с высокочастотными помехами на затворах ключей. Выводы транзисторов Т33, Т23, Т24, вывод 3 ОУ МС4 и правый по схеме вывод конденсатора С21 были оторваны от печатного проводника и соединены между собой с помощью изолированного во фторопластовой трубке медного проводника, распаянного между фторопластовыми стойками. Аналогичная операция была проделана и для высокоомных прецизионных резисторов R40 - R43.
9) В источнике опорного напряжения стабилитрон КС191У был заменён на более стабильный КС191Ф с последующей калибровкой ИОН резисторами R28, R29, R39. Для грубой компенсации разброса напряжения стабилизации потребовалась коммутация перемычек 7, 8, 9.
10) ОУ МС2, МС4 и МС7 заменены на аналогичные, но отобранные по наименьшему напряжению смещения нуля (до 1 мВ). Хотя для данного АЦП это должно быть не актуально, но практика показывает, что у автокоррекции нуля возможности не безграничны.
11) Подстроечные резисторы, ответственные за калибровку ИОН (R28, R29, R39), преобразователя R U (R26, R35, R45, R49) и балансировку АЦП (R100), заменены на проволочные 40-оборотные типа СП5. За исключением R39 и R100 они были сгруппированы на отдельной пластинке фольгированного стеклотекстолита и закреплены на краю платы. Однооборотный переменный резистор R16 компенсации входного тока АЦП (т.е. установки "нуля" при замкнутых щупах) был заменён на более удобный двухдиапазонный СП5-39 с точной подстройкой и вынесен на переднюю панель вольтметра.
12) После нескольких экспериментов было решено заменить в АЦП ОУ КР140УД5Б на более широкополосный. Доступными оказались только два ОУ К154УД3 со скоростью нарастания 60 МВ/с. По аналогии со схемотехникой старых цифровых вольтметров Fluke и Philips один из ОУ был использован как неинвертирующий предусилитель с КУ>20, второй - как инвертирующий компаратор. Для уменьшения наводок от расположенного рядом входного аттенюатора блок АЦП закрыт латунным экраном.

После сборки и тестирования вольтметра была проведена его калибровка. Сначала в режиме измерения постоянного напряжения при замкнутых щупах выставлены показания, близкие к нулевым. Затем подстроены напряжения ИОН по показаниям вольтметра на пределах измерения 2 В и 0,2 В и выполнена балансировка АЦП. В заключении по набору точных резисторов подстроен преобразователь R/U на пределах измерения сопротивления 2 кОм, 200 кОм, 2 МОм и 20 МОм.
Впрочем, даже у модифицированного В7-38 недостатки никуда не исчезли, поскольку они заложены в схемные решения и полностью устранить их невозможно. Лучше подумать о приобретении другого прибора. К таковым недостаткам можно отнести:
1) Невозможность получить стабильные нулевые показания на индикаторе в любом режиме измерения. Вблизи нуля младший разряд будет хаотично меняться на 2-3 единицы как в плюс, так и в минус. Это связано с конечным быстродействием компаратора в составе АЦП и наблюдается только в модифицированной версии вольтметра с повышенным разрешением. Частично устранить данную проблему можно введением дополнительного резистора (20-150 Ом) последовательно с конденсатором интегратора. Более подробно можно посмотреть в Application Note AN017 фирмы Intersil.
2) Низкое входное сопротивление (10 МОм) в режиме измерения напряжения постоянного тока. Объясняется тем, что делитель напряжения не отключается от входа даже тогда, когда он не используется, т. е. на пределах 0,2 и 2 В.
3) Нелинейность преобразователя R/U на крайних пределах 0,2 кОм и 20 МОм. Причинами являются наличие сухого контакта переключателя режимов в цепи измерительного тока и 2-х проводная схема измерения сопротивления, неудачная компоновка узла преобразователя, утечки в цепи обратной связи и большие входные токи ОУ.
4) Температурный и временной дрейф показаний. Является следствием множества различных факторов, среди которых можно выделить: а) использование вместо бистабильных поляризованных реле обычных электромагнитных. Последние, как известно, требуют постоянного тока удержания якоря, а он, в свою очередь, приводит к нагреву контактной группы реле и возникновению паразитной термоЭДС в несколько десятков микровольт; б) крайне упрощённый источник опорного напряжения, стабильность которого зависит преимущественно от характеристик стабилизатора "-12 В" и его нагрузки; в) полное отсутствие защиты от утечек в высокоомных цепях АЦП; г) "инжекция заряда" в аналоговых ключах.

Что получилось в конечном итоге, можно увидеть на рис. 2. Оба прибора, что на фото, находятся в режиме измерения сопротивления, к клеммам подключены прецизионные особостабильные резисторы С5-27 100 кОм +/- 0,01% 8 ppm/C. Для оценки дрейфа показаний аналогичные эксперименты проводились в течение недели. Каждый раз показания модифицированного прибора были равны 100,006 и 100,009 кОм, соответственно, сразу при включении и после 10 минутного прогрева, что в общем-то неплохо. Не следует, однако, забывать, что класс точности прибора не изменился, а лишь увеличилось его разрешение и чувствительность. Кстати, подобный подход используется во многих отечественных и зарубежных мультиметрах, даже в упомянутых советских вольтметрах В7-34, В7-46 и т. п.
Изображение
Название темы изменено в соответствии с содержимым. Сэр Мурр


Последний раз редактировалось Mickle Пн авг 08, 2011 14:45:11, всего редактировалось 3 раз(а).

Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Пн сен 20, 2010 20:59:15 
Модератор
Аватар пользователя

Карма: 42
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 19:50:07
Сообщений: 11188
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 2
Получил миской по аватаре (1) Мявтор 3-й степени (1)
Проделана очень серьёзная работа. Я понял так, что добавлен ещё один разряд в индикатор.
А что, если заменить стабилитрон КС191 на нечто вроде TL431, или- ещё лучше- на специализированный ИОН в микросхемном исполнении?


Вернуться наверх
 Профиль  
 
JLCPCB Prototype, Бесплатная доставка первого заказа + $2 на прототип ПП!

Крупнейший производитель печатных плат в Китае, 290,000+ заказчиков, 8,000+ он-лайн заказов в день.

Цена за 10 плат: $2 за 2-х слойную, $15 за 4-х слойную, $74 за 6-ти слойную.

LCSC Parts: Экономия до 50%, большой выбор компонентов в наличии, отправка заказа в день оплаты.

Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Пн сен 20, 2010 21:16:21 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Совершенно согласен. И стабилитрон и токозадающий резистор можно и нужно заменить на интегральный ИОН с напряжением от 4 до 10 В. К сожалению, мне был доступен только КС191Ф, имеющий класс 0,02 долговременной стабильности и температурный коэффициент 0,0005%, что не намного лучше, чем TL431 с его 30 ppm/град.С.
Правда есть один нюанс: источник опорного напряжения должен быть отрицательной полярности. Но и это не проблема.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Вс ноя 21, 2010 22:45:34 
Родился

Зарегистрирован: Вс ноя 21, 2010 22:36:26
Сообщений: 1
Рейтинг сообщения: 0
У меня В7-16. Сначала он был неисправен (сгорел резистор МРХ 8.99 МОм +-0.05% в делителе), я достал такой из калибровочника, восстановил. Потом мне не понравилось, что его надо прогревать 2 часа, чтобы показания не плыли, я заменил входной ОУ на LF411. Потом заменил компараторы, в качестве которых использовались 140УД1 на LM293. Потом не смог его нормально настроить, плюнул на все и переделал электронику (кроме ИКН) на LM6081+ШСД7135 (4.5 разряда двойного интегрирования с конденсатором K74-2)+ATMEGA48, в качестве ИОНов (2 шт) взял REF3125. Получилось вроде неплохо, но стабильность все равно не нравится....
Труда вложил много...
Еще 1 знак добавил усреднением (oversampling). Неплохо показывает сотые доли ома.
В корпус, правда, пока не собрал все...

p.s. еще приделал гальванически изолированный USB на ADuM1201+PL-2303 от кабеля к телефону.


Вернуться наверх
 Профиль  
 

Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Пн ноя 22, 2010 11:01:42 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
DrAG0n, капитальная получилась у Вас доработка! Очень хотелось бы посмотреть на получившийся прибор, пускай даже и без корпуса.
По поводу стабильности, может быть Вы приведёте результаты испытаний и измерений? Одна голова - хорошо, а два сапога - пара :)) Причиной может быть, к примеру, не совсем удачный тип диэлектрика конденсатора интегратора - полиэтилентерефталатный. К74-2 конечно хорош для своих целей, но для интегратора он, я бы сказал, лучший среди худших. Попробуйте замкнуть вход АЦП на его же ИОН, наверняка на индикаторе будет не 9999. Идеальным был бы выбор полипропиленового К78. Выбор в качестве ИОНов REF3125 также может быть одной из причин. С точки зрения ТКН и класса долговременной стабильности REF3125 ничуть не лучше тех стабилитронов, которые использовались в ИОН и ИКН В7-16А: у REF3125 15 ppm/гр.С и 70 ppm/1000 час., а у 2С191Ф соответственно 6,5 ppm/гр.С и 200 ppm/2000 час.

P.S. Прошу уважаемых модераторов сменить название темы на более общее: "Модернизации цифровых вольтметров В7-хх"


Вернуться наверх
 Профиль  
 

Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Ср ноя 24, 2010 21:02:53 
Вымогатель припоя

Зарегистрирован: Пт май 15, 2009 15:32:29
Сообщений: 544
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
Ремонтирую сейчас этот вольтметр, возник вопрос к человеку, хорошо его знающему. К Mickle, стало быть :).
С самого начала не было +12В, издох КТ502Г в стабилизаторе. Конечно же, под рукой не нашлось, поставил MJE350, единственный имеющийся ВВ PNP.
С ним стабилизированное напряжение было равно 14.6В, и было невозможно выставить ноль, подстройки не хватало.
Решил поставить банальную КРЕН12А (потом заменить в случае чего на 7812). Но возникло смутное сомненье, ведь в изначальной схеме стабилизатора стабилитрон стоял между стабилизируемыми +12В и -12В через резистор. Т.е., может быть, это была такая связь двух напряжений питания ОУ, чтобы они стабилизировались зависимо? Тогда её разрыв может подпортить дело...


Последний раз редактировалось dvdianov Чт ноя 25, 2010 02:06:45, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация цифрового вольтметра В7-38
СообщениеДобавлено: Ср ноя 24, 2010 21:54:44 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
dvdianov, Вы абсолютно правы. Но проблема, как мне кажется, не в завышенном +12 В. Если открыть стр 71 ТО и ИЭ вольтметра, то в табличке можно увидеть, что напряжение на шине "+12 В" на самом деле должно быть + 14,5 В. Это напряжение формируется параметрическим стабилизатором на Д16 (КС515А). Ток через стабилитрон определяется напряжением стабилизации канала "-12 В" и R73. В конечном итоге, связь между этими двумя каналами обеспечивает ток через тройку диодов Д14, Д15, Д25 и формирование напряжения +2 В "плавающего" питания КМОП логики.
В случае отсутствия последнего (т. е. при 0 В) изменяются режимы работы ключей в аналоговой части вольтметра, что проявляется как сильное некорректируемое смещение нуля.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт ноя 25, 2010 21:14:36 
Вымогатель припоя

Зарегистрирован: Пт май 15, 2009 15:32:29
Сообщений: 544
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
Дааа, наверное, такое может быть только в этой стране, когда на схеме написано +12В, а должно быть 14.5, когда написано 6В, а должно быть 5.5...
Ну в общем, восстановил всё как было, теперь напряжения равны -12В, +14.7, -6.8, +2.6.
И наблюдается то самое смещение нуля при измерении постоянного напряжения. Так-то вроде измеряет правильно, а на других родах работы всё ещё хуже: 650 единиц МЗР смещения на переменном токе, перегрузка на измерении сопротивления. Наверное, будет правильнее пока разобраться с постоянным током, а потом уже переходить к другим схемам?
Смещение нуля на U- составляет примерно плюс 25-29 единиц МЗР в крайнем положении потенциометра подстройки. Напряжение 2В равно 2.6В, может быть, причина в этом?


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт ноя 25, 2010 23:49:42 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Напряжение +2 В - это просто положительное смещение, оно даже не стабилизировано. Давайте рассуждать логически. Сдвиг нуля наблюдается во всех режимах. Вход АЦП коммутируется на один из 3-х функциональных блоков: делитель U=, преобразователь U~ и преобразователь R/U=. Маловероятно, что пробой транзистора в БП привёл к выходу из строя всех 3-х блоков, тем более, что первый - это просто делитель. Следовательно, либо проблема только в АЦП, либо является общесистемной, т.е. касается, например, БП (старые конденсаторы?).
Стоит проверить цепи автокоррекции "0" в АЦП. Конденсатор С24 должен заряжаться до суммарного напряжения смещения нуля масштабирующего ОУ, ОУ интегратора и ОУ компаратора. Неплохо бы проверить внешним вольтметром напряжение на С10 при замкнутых щупах и режиме U=. Показания В7-38 и внешнего вольтметра должны совпадать. Если нет, то проблема в АЦП. Если совпадают, то АЦП показывает именно то, что "видит" на входе, и проблема в утечке на внутреннюю аналоговую шину, соединяющуюся с левым по схеме выводом R21. А значит. нужно проверить ключи А3 - А5.

Живучесть вольтметра В7-38 обеспечивается многими схемотехническими решениями. Но всё же самым слабым звеном я считаю даже не две дюжины полевых транзисторов, а КМОП серию К561. Среди самых "тяжёлых" случаев мне вспоминается экземпляр прибора, в котором один из элементов (кажется это был 3И-НЕ) в результате внутреннего пробоя поменял логику своей работы. Другие дефекты также встречались, но все они были заводскими: перемычки припоя между печатными проводниками, инверсно установленный на плату диод КД522 и др. Один интересный дефект, как оказалось, присутствует вообще во всех приборах. Для коррекции смещения нуля ОУ МС2 в преобразователе R/U= дифференцирующая цепочка R91 C43 должна обеспечивать формирование ~5 мс импульсов в конце каждого 100 мс измерительного интервала. Но по причине неудачно выбранного номинала R91, формируются не короткие импульсы, а постоянный уровень на весь остаток времени до следующего цикла преобразования, т.е. на ~300 мс. Стоит лишь чуть уменьшить сопротивления R91 и элемент МС12-4 К561ЛА7 начинает работать так, как положено. Но поскольку длительность импульсов коррекции особо ни на что не повлияла, разработчики "забили" на этот просчёт.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Вс ноя 28, 2010 00:49:55 
Вымогатель припоя

Зарегистрирован: Пт май 15, 2009 15:32:29
Сообщений: 544
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
Сейчас разбираюсь, обращая внимание на указанное. Спасибо, Mickle!

Возникает вопрос, на что пока ориентироваться.
В пределе желается, чтобы при измерении напряжения (и постоянного и переменного) и отсоединенных щупах на индикаторе можно было бы установить ноль, и он бы не сбивался при переключении рода измерения (кроме сопротивления, конечно же). Может, это и недостижимо?
Сейчас то самое смещение нуля есть, но его можно скорректировать при закороченных клеммах. Продолжаю копать...


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Вс ноя 28, 2010 22:29:09 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Уважаемый dvdianov, похоже, что Ваш прибор теперь в полном порядке.
Раньше я не обращал особого внимания на дрейф околонулевых показаний вольтметра при отключенных щупах, поэтому провёл эксперимент. На одном приборе смещение нуля составило 0,1 - 0,7 мВ, на втором (модифицированном) около 1 мВ.
Однако есть все основания считать, что ненулевые плавающие показания В7-38 на постоянном токе при отключенных щупах - это нормальное для него явление. По сути - это плата за компактность и простоту конструкции, и устранить подобное явление практически невозможно без кардинальной переделки всего прибора.
Почему? Вот несколько причин:
1) В приборе нет выделенного входного масштабирующего усилителя или повторителя. Его функции выполняет масштабирующий ОУ в составе АЦП, находящийся после матрицы ключей. Входные токи и их разность для КР544УД1 хотя и малы по сравнению с любыми другими отечественными ОУ, но могут составлять 50-100 пА. Таким образом, на входном сопротивлении делителя "U=" можно ожидать напряжения смещения в 0,5 - 1 мВ.
2) Аналоговые ключи на КМОП транзисторах, схема и алгоритм управления ими проектировались без учёта иньекции заряда, сквозных токов и т.п. Достаточно подключить осциллограф с высокоомным щупом к входу АЦП, как все перечисленные "прелести" будут как на ладони.
3) Разводка печатной платы не содержит даже намёков на мероприятия по уменьшению утечек в цепях входного ОУ и интегратора АЦП: нет никаких guard-ов, изопотенциальных дорожек, фторопластовых стоек, аналоговые и цифровые цепи расположены рядом, реле нагреваются, общая аналоговая шина похожа скорее на "паутину" и т.д. и т.п.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Пн дек 06, 2010 01:08:42 
Вымогатель припоя

Зарегистрирован: Пт май 15, 2009 15:32:29
Сообщений: 544
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
Да, теперь всё, похоже, работает адекватно.
Последний вопрос после ремонта, очевидно - как его более-менее откалибровать по напряжению?
Есть возможность разве только достать резистор с допуском 0.005%, но это ведь только для сопротивления.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Вт дек 07, 2010 20:50:51 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Ср окт 14, 2009 23:40:56
Сообщений: 54
Откуда: Щелково-7
Рейтинг сообщения: 0
Сопротивления они почти всегда хорошо показывают.Намного хуже дело обстоит с током,частенько подгорают шунты.С напряжением,как откалибруешь.Сколько выставишь,столько и будут показывать.

_________________
Ум хорошо,а свой лучше :)


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт дек 23, 2010 00:46:44 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пт окт 15, 2010 11:26:31
Сообщений: 505
Откуда: Украина
Рейтинг сообщения: 2
Бродя по подшивкам журнала Радио за 91 год
нашел неплохую статью про вольтметры в 11 выпуске (с 56-59)
точнее окончание статьи...
Там довольно неплохо разъясняется принцип работы цифрового
вольтметра на примере В7-38 советую почитать всем интересующимся данной схемой начинающим
(вроде меня ламерам)
Mickle от меня респект, статья хорошая, теперь подумываю как сменить
свой DT9208A на В7-38 и измеритель RLC от R2-D2 http://vrtp.ru/index.php?act=categories ... ticle=2484
интересно было бы применить все таки интегральный ИОН в вашей доработке
вы не планируете реализовать схему с его применением?


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт дек 23, 2010 10:44:12 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Спасибо, Yuri_93, статья в журнале интересная и написана вполне доступно. Стоит правда отметить, что прошло уже 20 лет с момента её написания, и даже выйдя в 1991 году статья успела немного устареть. Сейчас вольтметры уже не стоят как автомобиль, а В7-38 и подобные ему давно стали раритетом :))
По поводу интегрального ИОН. Проблема в том, что температурная и долговременная стабильность показаний прибора определяется не только характеристиками ИОН. Допустим, я заменю штатный стабилитрон на что-то более точное, например, на LM399, и температурный коэффициент улучшится с 5 до типовых 0,3 ppm/гр. С. Но это улучшение невозможно будет заметить, поскольку прецизионные резисторы С2-29В в других цепях вольтметра имеют температурный коэффициент 100 ppm/гр. С. То есть эффект будет чисто психологический.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт дек 23, 2010 13:39:09 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пт окт 15, 2010 11:26:31
Сообщений: 505
Откуда: Украина
Рейтинг сообщения: 0
Конечно В7-38 раритет, я и не спорю
но в сравнении с китайским мультиметром
тот же В7-38 эталон точности и надежности
Значит не советуете приобретать как достойную
замену?


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт дек 23, 2010 15:40:40 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Заменить портативный многофункциональный мультиметр он (В7-38) не сможет по определению, но как дополнением служить может. Приобретать, ИМХО, имеет смысл только в том случае, если за него просят не 10-14 тыс. рублей, как в некоторых магазинах-перекупщиках старья и неликвидов, а максимум 500-1000 руб.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Чт дек 23, 2010 16:08:40 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пт окт 15, 2010 11:26:31
Сообщений: 505
Откуда: Украина
Рейтинг сообщения: 0
За него примерно так и просят, а заменить в купе с LCR метром возможно


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Вт фев 01, 2011 10:39:58 
Первый раз сказал Мяу!

Зарегистрирован: Вт фев 01, 2011 10:02:53
Сообщений: 26
Откуда: LO88DA, PM-05, Пермь Великая
Рейтинг сообщения: 0
Большое спасибо Mickle очень понравилось.
Давно ремонтировал свой В7-38, заменил входой К553УД1В на К553УД1А (~/-), ну не было других, (из-за большого смещения+36-40 разрядов), да и сейчас в городе всего 4 шт., с другой стороны операционник так себе, а к прибору за 15 лет привык. Что посоветуете из современных прецизионных операционников, на замену.
2Т301Б1 при производстве наверно отбраковывались, поэтому при ремонте без отбраковки и получаются большие смещения на разных величинах. У меня -U +-0 МЗР вывожу <0>, R 10...11 МРЗ, ~U 36...40 МЗР (операционник заменю должно исправится, либо один из транзисторов изменяющий Кус, с большим током утечки.
Кстати а 2Т301Б1 можно ли на что-нибудь поменять.
Да была ещё мысль, по схеме не успел глянуть, измерение сопротивлений сделать по 4-х точечной схеме (хотя бы до клемм), заодно.
Давно в прибор не лазил, недавно заметил что сильно фонит на СВ радиостанцию (+2 дел, антенна балконнаярамка в 4м), решил минимизировать помехи от него. Выянил, прибор без шнуров и крышек не фонит, стоит подключить щуп, например общий, сразу радиостанция слышит, получается экран прибора (на верхней и нижней крышках), являются антенной для помех. Это ввело меня немного в стопор. Посоветуйте как это устранить, кроме ёмкостей и ферритовых "бусинок" на все выводы, это я сделаю, но боюсь мало будет.

Кондёры питания заменил, 3300*35В*3шт, заменил стабилизатор +12, сейчас там LM7915, +0,5В (14,98В), не должны ничему помешать. Впаял 12 шт СМД керамика 1,5мкФ*50в в источники питания и питание цифровых микросхем

_________________
R9FAO, LO88DA, PM-06


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх
СообщениеДобавлено: Вт фев 01, 2011 22:59:29 
Сверлит текстолит когтями

Карма: 36
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 08:32:24
Сообщений: 1115
Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения: 0
Спасибо, Кариб, на добром слове :) У меня не раз возникала мысль "потрогать" вольтметр и за цепи измерения переменного тока. Но я её (эту мысль) решительно отбрасывал, оправдываясь тем, что расширять частотный диапазон или улучшать линейность не-RMS вольтметра смысла особого нет. Поэтому ничего конкретного по преобразователю U~/= сказать не могу.
Смещение нуля на разных режимах измерения неизбежно. Буферный ОУ в АЦП имеет достаточно большой входной ток, а импеданс цепей, которые подключаются ко входу ОУ, разный в каждом из 3-х режимов.
По поводу помех в СВ диапазоне я очень удивлён :dont_know:. Можно попробовать чуть увеличить частоту задающего генератора, например, сменить 200 кГц кварц на 250 кГц.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 706 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 36  След.



Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 16


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y