Методика калибровки мультиметров

Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

Как я понял из даташита, 25 мВ - это допуск на номинальное выходное напряжение ИОН на выходе с производства. Показателей стабильности (long-term stability) я для REF02H не обнаружил.
Теоретически, такая схема обеспечит снижение в sqrt(4) раз величины долгосрочной нестабильности. Однако нужно принимать во внимание большое выходное сопротивление.

Изображение Изображение Изображение Изображение
Вложения
Voltage Reference Stability.pdf
(85.95 КБ) 757 скачиваний
4xZn21 Voltage Standard (2).pdf
(154.38 КБ) 890 скачиваний
4xZn21 Voltage Standard.pdf
(143.83 КБ) 530 скачиваний
4xLM399 Voltage Standard.pdf
(118.88 КБ) 615 скачиваний
4x2DW213.pdf
(145.42 КБ) 631 скачивание
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

Mickle
Спасибо за то что разьясняете ,понимаю элементарные понятия не интересно обьяснять.
Как разобраться с отклонением в-% выходного напряжения,вопросы в названиях прикрепленных файлах.

Даташет с китайскими файлами перебор :shock:
Вложения
2.pdf
пишут процент нестабильности 0,3%
(39.35 КБ) 660 скачиваний
1.pdf
пишут процент нестабильности 0,005%
(55.42 КБ) 737 скачиваний
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

В первом файле речь идёт о том, что с наработкой чипа REF02 его выходное напряжение изменяется. За 1000 часов эксплуатации дрейф выходного напряжения (отклонение от начального) может составить 50 ppm (0,25 мВ). Знак, величина и характер изменения непредсказуем.
Во втором файле говорится о том, что доверять выходному напряжению чипа сразу после покупки можно лишь в указанных пределах (+/- 0,3% от номинальных 5 В).
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

Поправите коль не правильно понял.
Имеем условно REF02H с выходным напряжением по даташет 5 вольт, и изменением в 0,3% это от 4,985 и до 5,015 вольт которое в оглавлении файла 2.
Дальше в даташет файла 1 где таблица параметров пишут для REF02H - (grade and non graded) -- 4,975 и до 5,025 вольт - как понять эти разные параметры описания даташет.
Условно измерял ИОН и он показывает 5,015 вольт, и с наработкой 1000 часов напряжение может меняться + - 0,25мВ, от 5,015 вольт.
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

Mickle писал(а):снижение в sqrt(4) раз величины долгосрочной нестабильности.

Это как понять.
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

Я понимаю так, что или даташиты разных ревизий, или данные относятся к разным буквам (грейдам) REF02. В том, что попался мне, диапазон от 4,975 до 5,025 В именно для REF02H.
Условно измерял ИОН и он показывает 5,015 вольт, и с наработкой 1000 часов напряжение может меняться + - 0,25мВ, от 5,015 вольт.
Да, именно так.
Это как понять.
Усреднение выходных напряжений 4-х чипов ИОН теоретически даст 2-х кратный выйгрыш по долгосрочной стабильности и низкочастотному шуму. Это в теории. На практике для такой малой выборки (4 шт.) выйгрыша может и не быть вовсе.
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

Mickle
Спасибо понял :beer:
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

С Новым 2014 годом!

Изображение

:beer:
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

Небольшое обновление сводной таблицы с характеристиками high-end мер напряжения постоянного тока.

Изображение

В таблицу не попали меры с заведомо худшими характеристиками (различного рода ИКН, ИОНА, В1-30 и т.п.), многочисленные калибраторы напряжения, вторичные эталоны (ВЭТ 13-12-04, 13-12-99, 13-13-01, 13-14-05), в том числе на эффекте Джозефсона, нормальные элементы. Последние - по причине их естественного "вымирания". Самый стабильный из известных мне насыщенных нормальных элементов Х489 имеет класс стабильности 0,0005 (5 ppm в год), двухконтурный термостат и массу в 20 кг.
Обращает на себя внимание определённая тенденция в развитии мер напряжения: зарубежные производители очень быстро отказались от применения прецизионных стабилитронов в составе мер высшей точности в пользу интегральных опорных элементов (Reference Amplifier), как с внешним термостатированием (SZA263, LTFLU-1), так и с внутренним (LTZ1000). Конечно, это вовсе не означает, что стабилитронные ИОН имеют принципиальные ограничения, просто стабильность их даётся слишком большими усилиями. Здесь уместно вспомнить рекордсмена среди калибраторов напряжения (многозначных мер) - модель 2720GS, разработанную в конце 80-х американской компанией Valhalla Scientific под лозунгом "Калибратор калибраторов". О его схемотехнике можно написать не одну статью, важно то, что его беспрецедентная стабильность обеспечивалась с помощью системы непрерывного (!) мониторинга напряжения стабилизации 8-ми термостатированных стабилитронов (вероятнее 1N82xA) по отношению к групповому среднему напряжению. В любой момент можно было исключить из группы любое число стабилитронов, если показатели их дрейфа не удовлетворяли требованиям или же в случае выхода их из строя. В совокупности со встроенным 8,5-разрядным вольтметром, нуль-индикатором и прообразом системы артефактной калибровки 2720GS действительно был "убийцей калибраторов".

Изображение Изображение

Впрочем, вернёмся к нашим ба мерам. В России и на постсоветском пространстве безальтернативными опорными элементами мер напряжения высшей точности были и пока ещё остаются прецизионные стабилитроны. Сложная технология "выращивания" стабилитронов (термотренировок, старения, мониторинга, разбраковки) разработана в НИИ «Сапфир» и успешно освоена в ОАО "Оптрон". Судя по прайсам последнего, самый лучший т.н. ультрастабильный стабилитрон 2С108С аттестуется на класс 0,0003 (3 ppm на 1000 часов наработки) и стоит порядка 1000$. По всей видимости, именно такими и оснащаются большинство мер напряжения, перечисленных в таблице. К примеру, неказистая на вид транспортная мера сличения МН-3 до сих пор является неотъемлемой частью Вторичных эталонов постоянного напряжения на эффекте Джозефсона ВЭТ 13-13-01 и ВЭТ 13-14-05:

Изображение Изображение Изображение
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

Как сделать KELVIN щупы http://www.youtube.com/watch?v=0wbC8fOK ... e=youtu.be
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
wallawr
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 174
Зарегистрирован: Ср янв 26, 2011 19:17:39
Откуда: Минск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение wallawr »

Здравствуйте! Всех поздравляю с наступившими праздниками!
Попались в руки ультропрецизионные резисторы типов http://itmages.ru/image/view/1413246/1fe5b0a9 , на первые два типа не могу найти описание. 3-ий вишаевский гуглится http://www.elfa.spb.ru/uploads/tdpdf/mu ... data_e.pdf. Есть интерес применить данные резисторы в измерителе RLC-2 с одноименной ветки форума, http://pro-radio.ru/measure/6873/ в качестве резисторов включенных в цепь коммутатора диапазонов измерения, т.к авторы рекомендуют туда ставить наиболее высокостабильные резисторы. Вишаевские вроде ничего, а резисторы MEV и HIKI незнаю, т.к не нахожу описание.
Может кто-нибудь знает где найти на них даташит?
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

wallawr, я тоже не нашёл откуда ноги растут у этих резисторов :)
Если их в достатке, тогда можно вскрыть один ради выяснения типа. С равной вероятностью это может быть металло-фольговый (как Vishay), а может и залитая компаундом цепочка из 2-х обычных плёночных (такого добра у китайских производителей немало).

To All:
Небольшая новогодняя поделка. В ущерб выходному сопротивлению (стало 37 мОм) пришлось отказаться от ОУ "виртуальной" земли и заимствовать выходной каскад у Datron 4910. Зато выходное напряжение ИОН не прыгает на 1 ppm всякий раз, когда я включаю ночник с импульсным ИП в другой комнате :) А если серьёзно, то упразднённый ОУ по сути работал детектором импульсных токов, вызванных помехами в сети и большой паразитной ёмкостью между корпусом (заземлённой цифровой частью) мультиметра и его защитным экраном. Последний, являясь средством защиты от помехи общего вида, всегда подключен к низкопотенциальному входу мультиметра. Ну а поскольку дома у меня сеть без PE, то...

Изображение Изображение Изображение
wallawr
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 174
Зарегистрирован: Ср янв 26, 2011 19:17:39
Откуда: Минск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение wallawr »

Спасибо за попытку найти ноги). Резисторы предположительно из венгерского или из какой-то другой страны СЭВ измерителя, причем годов так 80-90 прошлого века. Жаль, но для выяснения истины придется поломать. Гляну под микроскопом что там.
Tiller
Опытный кот
Сообщения: 801
Зарегистрирован: Ср июл 03, 2013 23:13:43
Откуда: Россия

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Tiller »

Mickle писал(а):В ущерб выходному сопротивлению (стало 37 мОм) пришлось отказаться от ОУ "виртуальной" земли и заимствовать выходной каскад у Datron 4910. Зато выходное напряжение ИОН не прыгает на 1 ppm всякий раз, когда я включаю ночник с импульсным ИП в другой комнате

Надо поставить синфазный фильтр на входе (~220D) и после мостика. После этой переделки навсегда забудете о помехах.
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

Надо поставить синфазный фильтр на входе (~220D) и после мостика. После этой переделки навсегда забудете о помехах.
В первых пробных конструкциях ИОН делал СФ, рисовал эквивалентные схемы, пути распространения помехи в ИОН и входном каскаде мультиметра. Плавающее смещение удалось уменьшить после переделки крепления защитных экранов к корпусу мультиметра (увеличил расстояние). Паразитная ёмкость снизилась до ~1,1 нФ, хотя по сравнению с моделями Datron это в 4-5 раз больше.
Аватара пользователя
КИПиА
Открыл глаза
Сообщения: 48
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 22:15:11
Откуда: UA

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение КИПиА »

wallawr писал(а): Гляну под микроскопом что там.


Примерно так Изображение

P.S.--- но бывают и такие сопротивления в корпусе от транзистора

Изображение
Стандартные вопросы в не сдандартном решении.
wallawr
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 174
Зарегистрирован: Ср янв 26, 2011 19:17:39
Откуда: Минск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение wallawr »

Сегодня разломал каждый из резисторов [sm2] , (калек, с отломанными ногами), конструкция весьма схожа, керамическая пластина на которой нанесен сложный "лабиринт" дорожек. Примерно как у вишаевского в даташите. К краям пластины присоедененны выводы и вся пластина залита герметиком. Причем у Вишай и МЕВ - белого а у НИКИ - красного цвета. Ну а потом компаунд, естественно. К сожалению сфоткать не смог.
Mickle
Поставщик валерьянки для Кота
Сообщения: 2337
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24
Откуда: г. Рыбинск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение Mickle »

wallawr, добро пожаловать в клуб владельцев фольговых резисторов :)) Их типичная стабильность под нагрузкой около 25 ppm/год. А учитывая их назначение и условия работы в измерителе RLC-2, а так же точность последнего - лучшего варианта и не сыскать.
wallawr
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 174
Зарегистрирован: Ср янв 26, 2011 19:17:39
Откуда: Минск

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение wallawr »

Ну за приглашение спасибо, как то непривычно, даже. :)) Мне интересны вторичные параметры (индуктивность, емкость), они так-же стабильны как и сопротивление?
alex_lv
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 28
Зарегистрирован: Ср май 08, 2013 23:29:20

Re: Методика калибровки мультиметров

Сообщение alex_lv »

Мне интересны вторичные параметры (индуктивность, емкость), они так-же стабильны как и сопротивление?

А что им будет, и куда они денутся? :))) ИМХО, они зависят больше, скорее от геометрии, соответсвенно - они по-идее должны быть даже стабильнее во времени чем сопротивление. Короче - пользуйте и не заморачивайтесь - лучшего не найти 8)
Ответить

Вернуться в «Измерения»