RLC Meter, аналоговая часть

[barby67]

Может у меня одного так?

Похоже, что - да... Напомню, что индуктивности с малым значением измерять нужно на высоких частотах.

[balmer]

rav133 спасибо за фотку.

Пара вопросов (ни в коем разе не критика).
Смотрю по фотке - похоже аналоговая часть работает от 3.6 V? Или там незаметненько StepUp конвертор примостился до 5 V?
Другой момент - между аналоговой и цифровой частью желательно чтобы провода были минимального расстояния. Когда экспериментировал - на них очень много шумов наводилось. Возможно в этом проблемма с измерением совсем мелких индуктивностей.

[rav133]

Для питания аналоговой части повышающий DC/DC на NCP1450 и IRLML2402 (со стороны контроллера, выше USB разъёма). Напряжение получилось 5.04v, все опорные по 2.52v. Пробовал даже аналог запитывать от трансформаторного ИП. Всё тоже самое. Длина дорожек от 0,5 до 1,5 см, куда уж ещё короче.
Проблема думаю где-то на входе кроется. Когда прибор запускается с уже подключенной деталью, то измеренная индуктивность и сопротивление катушки почти полностью совпадает с расчётной.
Тут я попробовал в момент когда индуктивность не определялась коротить R11 (100k), так приборчик опять приходил в норму. Да и что за ёмкость у С9 (0p) на аналоговой части?

[rav133]

Решил немного добавить. С измерением мелких индуктивностей проблем вообще нет. Может измерить катушку и в один виток. Только измерив одну индуктивность, для измерения следующей надо перезапускать прибор.

[balmer]

Да и что за ёмкость у С9 (0p) на аналоговой части?

Этот кусок копировал с другого RLC измерителя. По факту эта емкость не нужна.

Только измерив одну индуктивность, для измерения следующей надо перезапускать прибор.

Нда это печально. Т.е. конечно представляю в чем причина. Там диапазоны измерения криво переключаются (он отображается в правом-нижнем углу). Исправлял подбирая константы переключения в коде. Но вот как это стабильно исправить - не очень представляю.

[rav133]

Нда это печально. Т.е. конечно представляю в чем причина. Там диапазоны измерения криво переключаются (он отображается в правом-нижнем углу). Исправлял подбирая константы переключения в коде. Но вот как это стабильно исправить - не очень представляю. [/quote]

Balmer, спасибо. Это меня немного успокоило. А то плату понемногу начал превращать в макетку. Буду использовать девайс так как есть.

[kotozavr]

Был у меня измеритель ёмкости и индуктивности, простейший, на LM311+MK+дисплей. Мерял он хорошо. Но однажды я решил померять им индуктивность первички сетевого трансформатора. После этого прибор больше не включался. Что могло произойти - выброс самоиндукции? Как можно защищать такие схемы?

[kotozavr]

Посмотрел схемы различных измерителей, нигде нет ничего, похожего на защиту. Стало быть, измерение большой индуктивности не могло стать причиной выхода прибора из строя?

[Simplyman]

Здравствуйте! На плате от barby67 конденсаторы с резисторами есть в корпусах 1206, 0805, а есть и с неведомой маркировкой С_06Т. Подскажите, пожалуйста, что это за корпус такой диковинный?

[Simplyman]

Уже разобрался - корпус 0603. Не совсем понятен выбор такого размера: во-первых места на плате предостаточно хоть под 1210, а во-вторых - размер имеет значение для конденсаторов, о чем в этой ветке уже упоминалось. Чем больше - тем лучше. Да и вообще, зачем глаза лишний раз напрягать при пайке такой мелочи?

[Simplyman]

Чтобы при подключении по USB в прибор не лезли помехи с компьютера, можно воспользоваться советом от Мураты.

[Simplyman]

Расскажите пожалуйста по подробней алгоритм работы каскадов питания. Конкретно интересует при каких условиях начинается заряд батарей и при каких прекращается, как себя ведет прибор при подключении внешнего источника питания и какие блоки схемы отвечают за питание. Так же хотелось бы взглянуть на авторский вариант печатки.

[balmer]

Авторский вариант можно глянуть здесь . Eagle бесплатный, есть под все платформы. Можно скачаь и посмотреть.

Никаких особо блоков нет, так как питание от батарей. Есть только индикатор, который показывает, что батарея достаточно заряжена. Для этого нужны резисторы R3/R6. Переключатель и батарея подключаются к разъему X8. Когда включается батарея (на 6 Вольт), отключается USB.

PS: Кстати с rav133 месяц назад возились с шумами в его устройстве. Добавили новый пункт в меню, для оценки шумов. Правда прошивка лежит в tmp для варианта с кнопками.

[Simplyman]

Авторский вариант можно глянуть здесь

По кликам на файлы с расширением .brd и .sch открывается их исходный код)

Переключатель и батарея подключаются к разъему X8. Когда включается батарея (на 6 Вольт), отключается USB.

Что собой являет переключатель? Я, собственно, почему спрашиваю: сейчас я на стадии закупки деталей и доводки печатной платы от barby67. Там питание от ЮСБ не используется. Вместо него там предусмотрен разъем для внешнего БП. Я же хочу питать устройство так, как вы задумывали, т.е. через ЮСБ. Для этого на плате я предусмотрел DC-DC конвертер P6AU-0505ELF, который обеспечит гальваническую развязку по линии 5 В, а за ним муратовский фильтр BNX-025, т.к. собственный шум конвертера на уровне 75мВ (!). Далее я думаю мастерить какие-то транзисторные ключи по питанию (например, как в ноутбуках), которые будут автоматически переключаться между ЮСБ и батареей, по определенному алгоритму. Вот меня и интересует заложен ли какой-нибудь алгоритм в прошивке, или мне придется делать это в железе? И подскажите какую батарею на 6 В вы используете, ибо с таким напряжением я знаю только свинцово-кислотные)

PS: Кстати с rav133 месяц назад возились с шумами в его устройстве. Добавили новый пункт в меню, для оценки шумов. Правда прошивка лежит в tmp для варианта с кнопками.

Это отлично! Я как раз с кнопками и буду собирать. Заодно проверю эффективность своего фильтра.

[balmer]

По кликам на файлы с расширением .brd и .sch открывается их исходный код)

Надо скачать (и установить) Eagle PCB. http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/ Других вариантов не предусмотренно!

Что собой являет переключатель?

Это тумблер, с двумя секциями. Сорри, что нет схемы как подключается, но смысл такой. В одном положении к X8-1, X8-2 должна подключаться батарея. В другом положении - батарея отключенна, но замкнуты контакты X8-3, X8-4 (питание от USB).

И подскажите какую батарею на 6 В вы используете, ибо с таким напряжением я знаю только свинцово-кислотные)

Это 4 AAA батарейки. Прибор довольно прожорливый, поэтому у меня они разрядились за пол года использования.

Про измерение шумов приведенных ко входу прибора.
Пункт меню называется Errors% - показывает среднеквадратичную ошибку в I/V каналах.

Вот какие результаты получились:
В пределах 10 Ом - 100 КОм среднеквадратическая ошибка I/V порядка 0.03% на моем варианте прибора. На очень больших и очень малых сопротивлениях ошибка постепенно увеличивается.

Для Open варианта на частоте 1 КГц:
I% 30-40 (т.е. ошибка очень большая)
V% 0.02 (т.е. ошибка очень маленькая)

Для Short варианта на частоте 1 КГц:
I% 0.02 (т.е. ошибка очень маленькая)
V% 60-150 (т.е. ошибка очень большая)

Пункт кстати получился достаточно удобным для отладки. Вопросы шумов по питанию (и внешних шумов) довольно интересные. Вот у меня например видна приличная разница по шумам при включенном и выключенном блоке питания ноутбука. Можно подтыкать фильтры на питание, и почти в реальном времени видеть изменения. Если доберешся до печатной платы (и будешь делать свой вариант), то очень важно чтобы одна из сторон платы была польностью залита землей. Это важно как и для аналоговой, так и для цифровой части схемы.

[Simplyman]

Надо скачать (и установить) Eagle PCB. http://www.cadsoftusa.com/download-eagle/ Других вариантов не предусмотренно!

Игл скачан и установлен еще в прошлом году, а вот файлы, по приведенной вами ссылке не скачиваются, ибо вместо этого открывается их исходник)

Это тумблер, с двумя секциями.

У нас в схеме стоит такой мощный и дорогой микроконтроллер с кучей свободных портов и памяти для программ, а питание мы переключаем... ТУМБЛЕРОМ! Может давайте как-то совместными усилиями решим этот вопрос?) Тем более много времени это не займет, т.к. решение можно подсмотреть у соседей в Хамелеоне Д:

Спойлер

Это 4 AAA батарейки. Прибор довольно прожорливый, поэтому у меня они разрядились за пол года использования.

Никелевые аккумы обслуживать - то еще удовольствие (если это не Eneloop). А нет ли возможности перевести прибор на питание от аккумуляторов от мобильных телефонов на 3,7 В? Если нет, то можно соорудить батарею из чего-нибудь подобного.

Если доберешся до печатной платы

Уже) У меня будет не свой вариант, а модернизированная версия платы barby67

очень важно чтобы одна из сторон платы была польностью залита землей.

Это как "Отче наш" во всех книгах по борьбе с помехами)

[barby67]

на плате я предусмотрел DC-DC конвертер

Я бы не ставил импульсные конвертеры, есть шанс получить непобедимые шумы гуляющие по плате. Помнится, подключая прибор по УСБ к ноуту шумы поднимались очень заметно, что исключало достоверные измерения на краях диапазона возможностей.

подскажите какую батарею на 6 В вы используете

У меня установлена батарея из двух литиевых аккумуляторов со встроенным контроллером безопасности (8,4 Вольт - 1 А ). Заряжаю её блоком питания с задаваемым ограничением тока, зарядки батареи хватает на долго. Делитель в цепи измерения напряжения АКБ подбирал по напряжению 6,4 Вольта = батарея пуста.

[Simplyman]

Я бы не ставил импульсные конвертеры, есть шанс получить непобедимые шумы гуляющие по плате. Помнится, подключая прибор по УСБ к ноуту шумы поднимались очень заметно, что исключало достоверные измерения на краях диапазона возможностей.

Вы правы. Именно это мы и наблюдаем при подключении ЮСБ к оговариваемому здесь прибору, т.к. в компьютерах все преобразователи напряжения импульсные. Поэтому P6AU-0505ELF отвяжет прибор от шумного компьютерного питания, а фильтр BNX-025 должен подавить шумы самого конвертера. А на сколько качественно - можно будет выяснить только после сборки.

У меня установлена батарея из двух литиевых аккумуляторов со встроенным контроллером безопасности (8,4 Вольт - 1 А ). Заряжаю её блоком питания с задаваемым ограничением тока, зарядки батареи хватает на долго. Делитель в цепи измерения напряжения АКБ подбирал по напряжению 6,4 Вольта = батарея пуста.

Я что-то подобное предложил постом выше, но в любом случае заряжать аккумы прибора в отдельной зарядке при таком бортовом микроконтроллере - просто грех!

[balmer]

Ну не все так страшно. Недавно слушал шумы готового Step-Down на LM2596. Так вот - он почти не шумит даже в радиоприемнике. Причем китайцы все хорошо сделали. Катушка индуктивности нормальная (магнитное поле наружу не проникает). Вся нижняя сторона - земляная. Я только допаял туда один конденсатор на 100 nF и из безродных торроидов сделал пару индуктивностей на вход, выход и земляной провод.

Шумы уже в 5 см от него были очень слабые

PS: А про этот RLC измеритель - он нормально работает от шумного компьютера. Только точность чутка понижается. Начинает уже плясать на 0.1 pF на высокоомном диапазоне и примерно на 5 мОм на низкоомном.

PPS: Кстати недавно проверял точность на LC контурах. Она действительно соответствует ранее описанным. Проверял так - измерял параметры катушки и емкости и делал из них колебательный контур. Потом измерял резонанс. Результаты вполне укладываются в 0.1% (с учетом емкости транзистора и сопротивления катушки естественно)

[Simplyman]

Я тоже думаю, что все не так страшно, даже не смотря на заявленный в даташите уровень собственного шума 75 мВ для P6AU-0505ELF. BNX-025 - это фильтр в экранированном SMD корпусе со следующей схемой:



В теории все должно быть хорошо, но практика может внести свои коррективы.
Это все лирика, а вот вопрос по поводу бортового контроллера заряда остался без ответа)