Переделка ESR метра "NM8032"

[Shpionus]

На верхнем рисунке изображена модернизированная, кажется господином limar'ом, схема прибора "NM8032" в том виде как это понял я.
На среднем рисунке изображена схема с предлагаемыми мной доработками.

Суть доработок в следующем:

Первое это то что мне (да и некоторым другим тоже) не нравится идея со светодиодами.

Может быть прибор и уступает по точности микроконтроллерным вариантам, в частности по принципу измерения (тут действительно меряется комплексное сопротивление), но одно дело фиксированная десятью светодиодами дискретность, и совсем другое, аналоговая стрелочная шкала. По уровню потребления между стрелочным микроамперметром и LM3915 со светодиодами, думаю спорить незачем.

В случае возражений про возможно узкий диапазон, шкалы микроамперметра - то тут два варианта, или применение микроамперметра от индикаторов уровня магнитофонов, там шкала вроде уже и так логарифмическая или (если что), можно добавить ещё диапазоны на переключатель диапазонов.

Далее, насколько я понял, в первоначальном варианте печатной платы, "земли" генераторной и измерительной части, были соеденены на минусовом щупе, а в варианте limar'а таки имеется соединение дорожкой на плате. Мне кажется что это зря.

(Кстати по поводу "исправленной" печатной платы, тут уже несколько раз упоминали про "висящий в воздухе" вывод 8 DA1 (HEF4049BP), а я кроме этого обнаружил так же "висящий в воздухе" вывод 13 DA2 (К157ДА1). И на ошибку никто не отреагировал.)

Так вот, я исключил узел индикации на LM3915, заменив его на стрелочный прибор.
Разорвал "землю" генераторной и измерительной частей, попутно перенеся (стабилизированное LM7805) питание, на генераторную сторону, а "землю" потребляющую теперь мизерный ток индикаторной части, запитал через минусовой щуп. Теперь думаю можно обойтись только одним дросселем.

Теперь о генераторе. Почему все так упёрлись в применение именно HEF4049BP? Мне кажется она не такая уж и ходовая, в отличие от той-же CD4049. Мне кажется что в плене повторяемости, гораздо практичнее будет заменить её на CD4049 (К561ЛН2) и добавить два маломощных транзистора, как на схеме.

Ну и меня мучает вопрос, нужно ли экранировать минусовой двухпроводной щуп?

Кстати, появилась идея, сделать четырёх проводные измерительные щупы на отрезках проволоки (не те что просто с соединением пар проводов на крокодилах или на иголках, а те которые замыкаются через выводы измеряемой детали (рассматриваю даный прибор совместно с милиомметром резисторов) щупы (зажимы) Кельвина вроде называются?

Рисунок конструкции щупов привожу на третьем рисунке.

При отсоединённой детали, в этом случае, "земляная" линия питания будет прерываться, во избежание чего, думаю замкнуть провода минусового щупа, резистором в несколько сотен Ом.

[balmer]

Смысл щупов кельвина - в том, чтобы было 4 провода. По двум проводам на деталь идет мощьный сигнал от генератора. По двум другим проводам снимается слаботочный сигнал для измерения. В вашем случае через синий провод идет питание всей измерительной части.

Как развязать цепи питания и измерения? - заменить обычный ОУ на инструментальный. В данном случае у вас сдвоенный ОУ в микросхеме. Так, что можно нечто подобное соорудить.

Ну и не очень понятно где в вашей схеме преобразование переменного напряжение в постоянное.

[Shpionus]

По поводу протекания через земляной измерительный провод, питания измерительной части, согласен, надо как-то иначе.
Что такое инструментальный ОУ? И как для этого можно использовать вторую часть ДА1 ? Там половина второй половины уже использована. И какое это имеет отношение к разделению цепей питания и сигнала?

Где в моей схеме преобразование переменного напряжение в постоянное? А вы что, не в курсе что такое К157ДА1 ?
Изначально схема не моя, так что это не в моей схеме преобразование переменного напряжение в постоянное. Вообще-то я рассчитывал на тех кто знаком со схемой прибора "NM8032", в частности в этой теме о нём очень много писалось и обсуждалось: http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... &start=100

[balmer]

А вы что, не в курсе что такое К157ДА1 ?

Да, оказывается был не в курсе. Почемуто думал что это сдвоенный ОУ А это "Двухканальный двухполупериодный амплитудный детектор"
Кстати если хочется хороший детектор, то лучше AD8307 использовать. Он имеет широкий динамический диапазон, дифференциальный вход и стоит дешево.

Про инструментальный усилитель. Сссылка на Википедию. Но обычно их в одном корпусе делают. Например AD620, AD8221 и т.д.
Вот кстати пример инструментального ОУ сделанного из обычных. Это ОУ DA1:1 DA1:2 DA3:1. Как раз в RLC измерителе. (Который в том числе и ESR измеряет.)

[Shpionus]

Извините, но вы по сути предлагаете мне разрабатывать почти с нуля совсем другой прибор. А тема называется "Переделка ESR метра "NM8032"", то есть речь про вполне определённый проект. Я вам дал ссылку на тему, где всё это обсуждалось, и надеялся на людей с той темы, которые "в теме". Покупка новых деталей для меня исключена по определённым причинам, обсуждение которых выходит за рамки данной темы. У меня нет возможности приобретения новых забугорных деталей, и отсутствует осциллограф, потому я могу лишь повторить уже опробованные до меня конструкции, и внести изменения, не требующие дорогого измерительного оборудования.

[balmer]

Врядли предложенные вами переделки улучшат исходный прибор. Более мелкие сопротивления/ESR трудно будет измерять из-за нелинейности выбранного детектора. 4-x проводная схема теоретически может чутка помочь, но подозреваю, что незначительно. Исходная схема хороша в своей простоте/компактности.

[Shpionus]

Мда. В общем жду участников вышеуказанной темы.

[balmer]

Кстати в соседней ветке вспомнили аналогичный ESR измеритель. Трансформатор хорош тем, что позволяет лучше согласовать низкоомную нагрузку с выходом генератора и соответственно меньше помех по питанию на измерительную часть попадает. Отдельно ОУ и детектор - тоже хорошо, потому как позволяет настроить усиление ОУ в широких пределах.

[SergeBS]

В схеме от Ludens есть "маленький" недостаток: от ОУ с граничной 1 МГц (при +-15 В!) хотят Ку = 39 на 50 кГц. А он может максимум 20 (при +-15 В!), а при 5 В однополярного питания хорошо, если хоть 5 даст. Т.е. легко заменяется на просто транзисторный каскад на (PNP/NPN) типа КТ315, КТ361, ... ну любых, кроме разве П/МП образца 60-забытого года. И деталей/выводов заодно меньше .
Кстати большинство ESR-метров на ОУ так "грешат" - вроде все хорошо, а посмотришь - и ясно, что "я его слепила из того что было"... По крайней мере, что на глаза попадались - везде ОУ "для галочки" в основном.

[balmer]

Кстати все не так плохо. На малых амплитуда сигнала - усиление значительно выше получается. Но конечно лучше использовать что-либо более современное.
Например NE5532 - уже старенький, но более-менее работать будет при таком напряжении.
TS462, AD8606 - вот это уже современные, которые будут работать от 5 V
Так что качественные детали - это хорошо.

[Shpionus]

Что такое "Ludens" ?

[SergeBS]

http://www.ludens.cl/Electron/esr/esr.html
Первоисточник, так сказать, схемы по ссылке balmer...

На малых амплитуда сигнала - усиление значительно выше получается. Но конечно лучше использовать что-либо более современное.

А кому нужны милливольты, если надо 0.6 В? Ну и замена транзистора за $0.2 на ОУ за $2 - это по-современному, по-американски... А по сути - не нужно ничего, вроде и так работает... И фиг бы с ним .

[balmer]

А кому нужны милливольты, если надо 0.6 В?

Угу, ошибся. Все кажется, что в детекторе германиевые диоды или диоды шоттки.

Ну и замена транзистора за $0.2 на ОУ за $2 - это по-современному, по-американски...

Да, видимо даже одного транзистора достаточно для x10 усиления.

Можно на Ebay SMD транзисторы купить 100 шт. за 3-4$. Хватить на всю жизнь
Аналогично и ОУ "простецкие" по 10 шт. за 3-4$. Так что цена тут не главное.

Или таки купить AD8307 5 шт. за 5$ и получить превосходный динамический диапазон и логарифмическую щкалу.

[Shpionus]

http://www.ludens.cl/Electron/esr/esr.html
Первоисточник, так сказать, схемы по ссылке balmer...

Ну вот, я так и подумал, кажется это схема которую в вышеприведенной мной теме, называют "Манфредом".
Господа, а нечего что тема называется "Переделка ESR метра "NM8032""? Можно тут будет обсуждаться именно "NM8032"?

[SergeBS]

Да нИчего... Можно...
Например можно вместо 4049 + транзисторы воткнуть генератором NE555 - она до 100 мА без умощнений выдаст. Выводов и деталек меньше, результат лучше. До сих пор ходовая ИС.

[balmer]

Там резистор на который нагружен выход генератора - 110 Ом. Поэтому нету смысла делать мощный выход. А если мы начнем уменьшать этот резистор - то батарейке поплохеет, будут идти помехи по линии питания. LM7805 не предназначена для подавления помех на частоте 100 КГц. Поэтому лучший вариант - это трансформатор. Можно сделать на выходе "классическую" амплитуду 0.3 V при достаточно хорошем выходном токе.

[Shpionus]

воткнуть генератором NE555 - она до 100 мА без умощнений выдаст

Там резистор на который нагружен выход генератора - 110 Ом. Поэтому нету смысла делать мощный выход.

I=U/R = 5/110=45мА
Половина того что "выдаст" NE555.
SergeBS - Можете предложить конкретный вариант реализации узла генератора на NE555, для данного применения, с номиналами для частоты скажем 50 кГц?

balmer - От Кроны, "батарейки", прибор питаться не будет, минимум от двух аккумуляторов для мобильников, а возможно и от пальчиковых, но скорее всего от сети. Хотя про уменьшение резистора я пока не думал.

7805, и ему подобные, сами по себе низкочастотные, я знаю. Для этого есть конденсаторы по питанию.
Трансформатор мы рассматривать в данной теме не будем.

[Borodach]

Выходной ток 555-го таймера 200 ма, а не 100.
А схемки на нём можно глянуть вот здесь - http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=34397

Так же есть схемы измерителей esr на этом таймере вот здесь
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=42955

[SergeBS]

Схема в файле. С2 не обязателен.
Пишут T=1.4*R*C и T=1.44*R*C. Один черт 2 элемента - R и С, поэтому если хочется точно 50 кГц - придется подбирать. Ориентир - 2 нФ, 4.7 кОм. Искать макет с 555 и мерять - лень, если честно...

Выходной ток 555-го таймера 200 ма, а не 100.

У 1006ВИ1, которая тоже NE555, но "местного розлива", выходной ток - 100 мА. А у самых древних 3 лапа имела несимметричный по нагрузке выход: "0" - 200 мА, "1" - 100 мА.

Borodach, схему специально покорявее выбрал? С ХЗ какими деталями Made in Poland, "рогатыми" номиналами и фиг знает зачем "прикрученными" транзисторами?

[Shpionus]

Было у меня где-то несколько именно забугорных 555, так что может сделаю на нём, спасибо за схемы.

Господа, ну если уже так взялись за "перелопачивание" схемы, мне понравился там именно измеритель на К157ДА1, хотя были мысли в плане его частотных характеристик, вот и подумал снизить частоту со 100, до 50 кГц.

Я хочу нагрузить этот прибор стрелочным микроамперметром, но и предусмотреть возможность подключения к цифровому мультиметру, на предел DC 200мВ, в качестве приставки.
В этом случае, было бы думаю уместно подумать над генератором стабильного тока 50кГц. Так как при измерении LOW ESR 1-0,01 Ом, конечно можно смирится с генератором через резистор 100 Ом. Но верхний предел 1 Ом, мало, и при использовании цифрового мультиметра, верхний предел логично предусмотреть скажем 10-20 (19) Ом. Тогда уже 100 Ом в генераторе, внесёт неприемлемую погрешность. Как при питании 5 Вольт, собрать генератор стабильного тока 50 кГц ? Если предложите синусоидальный, то то было бы совсем хорошо. Но хотя бы прямоугольный.