МегоОмМетр с автоматической коммутацией жгута проводов

[olegkomak]

На предприятии есть мегоомметр (1961 года выпуска - еще с ручкой динамомашинки . Мериют им изоляцию проводов у одних и тех же станков (машин, аппаратов - уж не знаю конкретно). Мериют очень часто . В жгуте до 45 проводов бывает распаянных на разъем . Естественно времени уходит немеренно на то что можно автоматизировать .

Идея такая - собираем "Бобёр-2" (http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/57/)

на выходе вешаем коммутатор на аналоговых ключах с управлением на микроконтроллере . Пусть МК сам по очереди перебирает все возможные комбинации проводов (а при 45 в жгуте это 1035 вариантов - представляете вручную какого ?) и после замера выдает подозрительные комбинации на дисплей (для например ручной перепроверки)

Вот примерные наброски :
схема


зеленые круги - клеммы подключения Омметра
синие круги - реле подключающие нужный провод к омметру
желтые круги - выходы на проверяемые провода
В этой схеме для примера 4 проверяемых провода

видео
http://video.yandex.ru/users/olegtkpb/view/11/
красные светодиоды которые загораются показывают какие провода подключены к омметру . горит - значит подключен

Трабла первая : аналоговый ключ который способен выдержать 500 вольт нашел единственный MAX4890EETJ+ (до 15 квольт держит) . стоит 130 рублей если оптом брать . для 45 проводов нужно 45 ключей таких. это почти 6 тыщ - хотелось бы удешевить . Никто не знает еще ключей чтобы 500 вольт держали (ток то мизерный)

Трабла вторая :
получится вообще собрать конструкцию в домашних условиях так чтобы сопротивление узлов самой конструкции было не менее чем 20 мегаом ?

Трабла третья : возможно "Бобёр" не прокатит из за требований предприятия - измерять только ихними приборами - тогда наша задумка сводится только к к сбору узла комутации проводов - дабы облегчить жизнь и съэкономить время человека измеряющего ....

[uk8amk]

А почему не сделать так как на схеме, с обычными релюшками. Дешево и сердито.

По размеру и весу в карман конечно такой коммутатор уже не положишь. Но учитывая год выпуска ваших измерительных приборов это не столь критично будет.

[olegkomak]

Логично конечно на релюшках , но какое реле взять ? - любое прокатит ? пусть у нас 500 вольт но ток то мизерный .
И вторая трабла не выскочит ?

[Alexey123]

Реле в любом случае должны оказаться дешевле, а если что(не подходят по второму пункту, например), есть тиристоры/симисторы/полупроводниковые реле(правда, я с последними не имел дела).

[Brigadir]

Открываем справочник и смотрим: полевые импортные транзисторы с напряжением сток - исток более 800 вольт: 2SK1023(800);1120(1000);1271(1400) и т. п. Выписываем всё нв листочек бумажки м смотрим, что есть в продаже и почем. Затем тратим полтыщи рублей и делаем из этих транзюком ключи. Реле - на 500 вольт (к тому же нужен двойной запас по напряжению. Влажность видите ли иногда меняется).Вы вряд ли найдете или по бешеной цене. Микросхему с ключами....? Ну не знаю. Транзюков можно целую кучу напаять,учитывая большой потенциал сделать приличнык зазоры между дорожками и намертво залить лаком. А мысль вполне здравая. И надо её реализовать. Можно сделать на шаговых искателях: там расстояния между ламелями довольно большие и вряд ли такой потенциал пробьет. А подвижный контакт будет по очереди "опрашивать" проводники. Шаговые искатели какие тока не делали - на большое количество контактов. Проблема: всё сдали во вторцветмет.....может удасться найти?

[olegkomak]

Итак – берем схемотехнику нашего коммутатора из первого поста но реле заменяем на полевые транзисторы .


R1-R4 у нас это P-канальный
R5-R8 у нас это N-канальный
R9-R11 это исследуемый жгут проводов
R9 та пара сопротивление изоляции которой мы измеряем в данный момент
ПЛЮС и МИНУС – клеммы подключения МегаОмМетра

Пометим открытые транзисторы зеленым цветом , а закрытые – красным



Перересуем схему на более наглядный вид



Вроде все отлично ! Но :
Открытый транзистор имеет очень малое сопротивление , и в нашем случае подключенный последовательно с исследуемым сопротивлением картины не испортит (единицы Ом протим измеряемыз МегаОм )

А закрытый транзистор – это же то же сопротивление , только очень большое !
R3.R7.R4.R8. Пусть они равны между собой X МегаОм . Тогда итоговое сопротивление их будет тоже X МегаОм (объяснять думаю не треба – физика 3-й класс  )
НО ! Картинки выше – это схема для 4-х проводного жгута , а мы планируем собрать схему для 45 проводного !
Таким образом «паразитное сопротивление»(обведено синим ниже) будет равно (X+X)/43 !!!



Продолжаем рассуждения . Предел измерения МегаОмМетра 20 Мом .
Предположим что исследуемая пара проводов идеальна и имеет как раз такое сопротивление .

Далее – какое сопротивление закрытого полевика ? Ну даже предположим что оно огромно , даже пусть тоже 20 Мом . Тогда паразитное сопротивление у нас составит (X+X)/43 =(20+20)/43=0,9 Мом !

Это паразитное сопротивление подключено параллельно исследуемому а значит итоговое сопротивление составит в любом случае меньше чем самое маленькое из двух соединенных параллельно .

В нашем случае сопротивление изоляции проводов идеально и принято в 20 Мом , а паразитное 0,9 Мом . Тогда итоговое получим 0,8 МОм … Так что не катит …. Слишком большую погрешность (просто огромно чудовищную) вносят полевики на соседних проводах…..

Выход есть – программно (в Бобре) учитывать паразитное сопротивление , но оно вряд ли постоянно – температура и т.д. …..

Ах да , забыл совсем . Предполагается исследуемый жгут проводов втыкать целиком в разъем нашего коммутатора . Таким образом все возможные пары будут в схеме коммутатора вносить «поправк» своими сопротивлениями ….. Вот как то так :


Только не забываем что жгут у нас на 45 проводов 

Конечно можно попросить друга Кирхгоффа просчитать паразитное сопротивление ….. 

Ну вот так вот . Ключи , коммутаторы , даже твердотельные реле отметаем …. Только остается реле и шаговые переключатели ….

[olegkomak]

Так это - коты-братцы - я прав ?
Нигде не могу найти в справочниках сопротивление полевика при закрытом канале - никто не знает - какое оно ? (естественно примерно - хотя бы порядок )

[YAA]

...Нигде не могу найти в справочниках сопротивление полевика при закрытом канале - никто не знает - какое оно ? (естественно примерно - хотя бы порядок )

Обычно приводят ток утечки при напряжении затвор-исток 0, при напряжении сток-исток таком-то. По порядку величины - 1мкА.