Методика калибровки мультиметров

[SecreT UseR]

Mickle, не поделитесь схемкой нановольтметров? Интересует схемотехника входных каскадов.

[Mickle]

Ни в одном из руководств схемы входного каскада нет. Даже неизвестно какие транзисторы используются в модуляторе. Но про общий принцип работы почитать можно.

[veejut]

Интересно,а в Р(В)8-8 входной манипулятор(если он там,конечно,есть) по этому же принципу устроен?Или добрый-старый вибропреобразователь?Спасибо.

[xDevs]

Схему A10 уже срисовали энтузиасты



Схема HP 34420

[RU3DDM]

Уважаемые Коты! Есть ли действенный способ борьбы с мультипликативной (нарастающей) погрешностью? Я так понимаю,что это ошибка коэффициента преобразования/усиления.Например корректировкой Кус. входного делителя не получится?

[Mickle]

Хотелось бы сначала уточнить, о чём конретно речь идёт. Т.е. рассматривается какой-то готовый прибор или же гипотетическая ситуация?

[RU3DDM]

Речь о UT71C (Чтоб он сгорел с синим пламенем,но с другой стороны это доступное учебно-тренировочное пособие)Имеется 4 ИОН с известными няпряжениями. При измерении имею нарастающию ошибку. Выше напряжение-больше ошибка. На 5в- в "нулях"
10в- +5мв,15в- +7мв 20в- +12мв. Если сместить калибровку к середине шкалы,то в начале шкалы отстает,после-опережает,хотя в свой допуск укладывается.
И еще один не критичный,но очень раздражающий момент- различие показаний при смене полярности щупов,исправить это пытался по схеме из даташита на icl7135 с помощью цепочки из диода и резистора на выходе интегратора.Но ничего не получилось

[Mickle]

Я тоже решил оценить интегральную нелинейность своего мультиметра на пределах DC 400 мВ и 4 В. У меня немного другая модель (с буквой Е), но полагаю, что характеристики у них аналогичные. В качестве источника калиброванных напряжений использовал ранее описанный DC-Cal Lite с допуском нелинейности 10^-6. Результаты на графиках. Так что не стоит он (UT71) таких усилий.

[Arhammon56]

Mickle, огромное спасибо от тех, кто благодаря вашим постам прошел мимо UT71 стороной. Ужасающая нелинейность, для сравнения, у копеечного виктора 9807 нелинейность половины шкалы на 20в пределе примерно(делитель сам увы +/-0.001) 1емр, у виктора 86 на ES51932 не обнаружилась.

Ред: Делитель 0.01%, лишний нолик затесался)

[Mickle]

Интегральная нелинейность VC9808+:

[RU3DDM]

Mickle, мне кажется что на представленных графиках и таблицах чего-то не то: ошибка на 50мв составляет 0,05мв и это 125ррм,ошибка на 200мв тоже 0,05мв и тоже 125ррм ???

[Mickle]

Это приведенная относительная погрешность, она нормируется на предел измерения. Иначе представьте какая была бы погрешность вблизи нуля.

[RU3DDM]

Ага,понятно, от полной шкалы, FS по-буржуински. То что девайс не очень удачный это мне увы не понаслышке известно. Можно ли подкорректировать это.И как это теоретически возможно сделать в ацп двойного интегрирования

[trengtor]

Да, замечания Mickle, в том числе, заставили присматривать что-то другое, не 71. Невзирая на неутихающие восторги на многочисленных форумах.

[Agilent]

ранее описанный DC-Cal Lite с допуском нелинейности 10^-6. Результаты на графиках. Так что не стоит он (UT71) таких усилий.

Странные выводы однако
Тоесть мы берем наколенную поделку в качестве прицизионной опоры, на коленке проверяем мультик, самое плохое из всех замеров что мы получаем, это +0.025%, что полностью укладывается в заявленный производителем допуск. И после этого мы еще чем-то недовольны.

Классная логика! Отсыпь и мне травы, она у тя хорошая.

В моем понимании, производителя надо похвалить, и поставить ему "+" за честный даташит и хорошо проделанную работу.

Ну а для тех кто забыл, напомню, при range 4V заявлено +-0.05%+5.

[xDevs]

Советую ознакомиться с методикой проверки оной наколенной поделки, опубликованной в этой же ветке страницами ранее.

[Mickle]

Agilent прав, формально UT предъявить нечего. Однако, справедливости ради хочу заметить, что про пределы допускаемой относительной погрешности я не написал ни одного слова. Я лишь обратил внимание на малый технологический запас по одному из основных параметров АЦП - линейности.
Кто помнит, был такой массовый 4,5-разрядный АЦП ICL7135, на котором собраны наверное тысячи моделей всяческих измерительных приборов. В даташите на чип указан допуск линейности в 1 е.м.р. максимум, и 0,5 - типовой. После корректировки нуля и наклона такой АЦП давал неопределённость результата преобразования в 1 е.м.р. (даже с учётом шума, температурного коэффициента и ошибки при смене полярности). Вот такой копеечный АЦП.
А теперь посмотрите на ES51966: на пределе x1 (440.00 мВ) допускается нелинейность 4.4 е.м.р (вдвое хуже ICL7135), а на пределе x10 (4,4 В) нелинейность вообще может быть до 44 е.м.р., сюда же добавляется ошибка при переполюсовке до 44 е.м.р. Как минимум последний разряд получается мягко говоря малополезным.

[Agilent]

Малополезность последнего разряда характерна многим мультикам.
К примеру у моего любимого 34410A последний разряд плавно превращается в тыкву после нн-ого количества времени после калибровки.
Да конечно с кратковременной стабильностью и линейностью у него все отлично, но долговременная стабильность довольно быстро превращает последний разряд в треш.

Все это очень относительно.

Я как бывалый пользователь UT71D был очень доволен прибором, и даже после значительных издевательств над ним с подачей на вход напряжений под полтора-два киловольта и многократной перегрузке по току он не сдал позиции. Через 3 года активной и весьма жесткой эксплуатации он полностью вписывался в погрешность. Что для меня является основным показателем качества прибора. А не попытки выжать из него точность на порядки выше чем заявил производитель.

Что касательно графика "Интегральная нелинейность VC9808+", есть вопрос, что это за колонки такие там?
К примеру берем опору 0.15В получаем
150.30 +0.15%
И тут-же следует некий "best fit"
150.25 +0.02% What is it?!

150.25мВ - совсем не 0.02% при опоре 0.15В

PS.Для Trengtor и изиэлектроникса где оный любезно разместил ссылку на эту страничку темы:
Вы понимаете что вы сравниваете? приборчики с заявленной погрешностью 0.5% и 0.025%-0.05%, это вам не кажется странным? Мне вот да, кажется.
У указанного выше VC9808+ интегральная нелинейность указанная на графиках превышает полную погрешность заявленную производителем для UT71, не находите это странным?
То что при этом UT71 стоит дороже виктора, абсолютно нормально.

[Mickle]

И тут-же следует некий "best fit"

Так по спецификации находится INL, как и для любых других девайсов. "best fit" определяется по уравнению линейной регрессии, коэффициенты которого расчитаны МНК по измеренным значениям. Т.о. устраняется влияние ошибок нуля и FS на результат расчёта INL.

150.25мВ - совсем не 0.02% при опоре 0.15В

Ещё разок повторю, приведенная относительная погрешность нормируется не на показания, а на FS. Иначе вблизи нуля шкалы мы можем получить бесконечную погрешность.

Что касается последнего разряда. Представь, что есть две полуметровые слесарные линейки, которые давно не поверялись и какая у них фактически длина неизвестно. Зато первая линейка в идеальном состоянии и прямая как струна. Её вполне можно использовать, например, для черчения отрезков прямых, линейной интерполяции и экстраполяции, и разумеется относительных измерений. А вот второй линейке повезло меньше, т.к. она кривая и изношена донельзя. Её и для таких дел использовать нельзя, разве что пионерам отдать в металлолом.
Вот так и с твоими 34410A и UT71, если их оба переключить в режим 4,5 разрядов. Первый имеет DNL и INL далеко за границей младшего разряда, его даже неповеренного можно использовать, например, для измерения коэффициентов деления или подборов точных резисторов в делители напряжения. Второй разумеется тоже можно использовать, только в итоге неопределённость результата будет на порядок хуже.

[Agilent]

Mickle - согласен, про разрады, только правильнее былобы указать что ты говоришь о полной разрядности прибора выше, а сейчас уже сравниваешь не сравнимое, нативный 6.5 мультик в режиме 4.5 и нативный 4.5 мультик.
Это в принципе некорректный подход, т.к. мультики принципиально разных классов. Как и некоторые сравнивают UT71 и VC9808+ Разница тоже большая, притом явно не в пользу второго.