Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

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

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить
Аватара пользователя
xDevs
Мучитель микросхем
Сообщения: 425
Зарегистрирован: Вт фев 03, 2009 05:16:25
Откуда: Kiev
Контактная информация:

Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение xDevs »

Одними из приборов способный заметно облегчить работу с прецизионными аналоговыми схемами являются декадные резисторы. Хотя в теории они не представляют собой ничего интересно (набор резисторов коммутируемых галетными переключателями) - технически благодаря использованию высокостабильных и подобранных резисторов и конструкции переключателей декад данные резисторы могут похвастаться впечатляющими характеристиками стабильности и абсолютной точности.

Я давно хотел добыть декадный резистор, да все небыло повода. Теперь после успешного ремонта трех из шести 2001 пора было добыть резистор.

После непродолжительных поисков остановился на немного ржавым снаружи ESI DB52. За 95$ и пересылку через две недели железка стала моей. Спешу делиться результатом.

RAWR, господа метрологи и любители.

Изображение

Ранее в прошлом году уже купил постоянных высокостабильных резисторов от VPG на явно неразумную сумму, но зато сравнить теперь есть с чем.

Продавака описывал резистор как рабочий, а калиброванный в январе 2013.

Изображение Изображение

Изображение Изображение

Изображение Изображение

Снаружи грязный и слегка ржавый, но внутри чистота и порядок:

Изображение Изображение

Изображение Изображение

Изображение Изображение

Все закреплено, использованы мощные медные шины для минимизации сопротивления, хотя декадные переключатели и довольно простой конструкции и шариковыми защелками.
Согласно мануалу и спекам точность декад - 0.01% + 0.0005 ом/декада, ТКС 5ppm/°C для декад 1М-1к, 15 для 100 ом и 20 для 10-ом.

Внутри никаких подстроечных резисторов нет, как такие резисторы калибруют?

Проверка и контрольные замеры:

В студии были:

Agilent 34970A с 34901A, четырехпроводная схема измерения , 200NPLC (Calibrated in 2013)
мой основной Keithley 2001 , 4-проводная схема с компенсацией (200к-20ом), 10NPLC (Calibrated February 2014).

Чтобы не захламлять фотками ветку - кликабельные превьюшки:

Изображение Изображение

Перед замером каждой декады, показания обнулены функцией отношения (REL)

Изображение Изображение Изображение Изображение

Изображение Изображение Изображение Изображение

Изображение

Как на мой взгляд - неплохое вложение 100$.

Буду использовать для калибровки и отладки в проекте KX систем.

Результат замера 34970А

|-- | 1E1 | 1E2 | 1E3 | 1E4 | 1E5 |
|00 | 0.00007 Ohm | 0.00007 Ohm | 0.00038 Ohm | 0.02559 Ohm | 1.93515 Ohm |
|01 | 10.00067 Ohm | 99.99229 Ohm |999.93156 Ohm |9999.91797 Ohm |100001.12500 Ohm |
|02 | 19.99982 Ohm |200.00353 Ohm |1999.89009 Ohm |19999.94097 Ohm |200016.91667 Ohm |
|03 | 29.99740 Ohm |300.00983 Ohm |2999.82813 Ohm |30000.11719 Ohm |300011.90625 Ohm |
|04 | 40.00387 Ohm |400.01471 Ohm |3999.79818 Ohm |40000.22656 Ohm |400014.12500 Ohm |
|05 | 49.99859 Ohm |500.02953 Ohm |4999.77409 Ohm |50000.20313 Ohm |500017.66667 Ohm |
|06 | 59.99515 Ohm |600.03055 Ohm |5999.70898 Ohm |59999.72396 Ohm |600026.75000 Ohm |
|07 | 69.99643 Ohm |700.03494 Ohm |6999.64355 Ohm |70000.16667 Ohm |700028.00000 Ohm |
|08 | 79.99512 Ohm |800.04053 Ohm |7999.60482 Ohm |80000.16667 Ohm |800028.50000 Ohm |
|09 | 89.99380 Ohm |900.04500 Ohm |8999.57552 Ohm |90000.13542 Ohm |900032.16667 Ohm |
|10 | 99.99229 Ohm |999.93156 Ohm |9999.91797 Ohm |100001.12500 Ohm |1000029.60000 Ohm |

| -- | 1E1 | 1E2 | 1E3 | 1E4 | 1E5 |
| 00 | Invalid data | Invalid data | Invalid data | Invalid data | Invalid data |
| 01 | 67.043 ppm | -77.133 ppm | -68.420 ppm | -8.203 ppm | 11.250 ppm |
| 02 | -8.965 ppm | 17.624 ppm | -54.932 ppm | -2.930 ppm | 84.609 ppm |
| 03 | -86.594 ppm | 32.756 ppm | -57.292 ppm | 3.906 ppm | 39.688 ppm |
| 04 | 96.703 ppm | 36.774 ppm | -50.476 ppm | 5.664 ppm | 35.313 ppm |
| 05 | -28.305 ppm | 59.082 ppm | -45.215 ppm | 4.063 ppm | 35.313 ppm |
| 06 | -80.808 ppm | 50.964 ppm | -48.503 ppm | -4.622 ppm | 44.583 ppm |
| 07 | -51.008 ppm | 49.874 ppm | -50.921 ppm | 2.344 ppm | 40.000 ppm |
| 08 | -61.035 ppm | 50.659 ppm | -49.377 ppm | 2.051 ppm | 35.625 ppm |
| 09 | -68.834 ppm | 49.981 ppm | -47.201 ppm | 1.476 ppm | 35.764 ppm |
| 10 | -77.133 ppm | -68.420 ppm | -8.203 ppm | 11.250 ppm | 29.625 ppm |

Эти результаты снятые 34970А+34901А скорее индикативного характера, т.к. обнуление было только на базовом диапазоне 1к, а не на каждом отдельно.
Хотя использовался 4-проводный режим включения, существенная ошибка заметна по 10-омной декаде.

Результаты Keithley 2001

В процессе, сырые данные пока здесь

З.ы. прошу простить, шрифт на форуме не моноширинный, а как тут таблицу вставлять не знаю.

EDIT: Таблички красиво смотреть в моей статейке
Последний раз редактировалось xDevs Чт апр 16, 2015 06:53:05, всего редактировалось 1 раз.
Keithley 2002,2001
Реклама
Аватара пользователя
Сэр Мурр
Модератор
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение Сэр Мурр »

Советские магазины сопротивлений делались не на галетных переключателях, а на скользящих многоконтактных, и сопротивления наматывались на алюминиевых гильзах.
К сожалению, ничего сейчас не могу сказать о их точности- в те времена таких цифровых измерительных приборов ещё не было.
Хорошее приобретение!
Реклама
Аватара пользователя
xDevs
Мучитель микросхем
Сообщения: 425
Зарегистрирован: Вт фев 03, 2009 05:16:25
Откуда: Kiev
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение xDevs »

В декадах более высокого уровня от того же ESI тоже используются скользящие со щетками.
Все же DB52 это попроще резистор, даже не стандарт.

Надеюсь ок оставить ссылку на статейку свою здесь, там и таблички с ppm-ами красивые :music:
Keithley 2002,2001
w3w
Родился
Сообщения: 5
Зарегистрирован: Вт мар 10, 2015 10:12:40

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение w3w »

Декада от Р33. Качество плохое т.к.фотографировал с телефона.
http://img.radiokot.ru/files/104704/thu ... 7oj7lg.jpg
http://img.radiokot.ru/files/104704/mmn7oeyka.jpg
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Из советских был неплохой магазин сопротивлений МСР-60М, он конечно попроще ESI DEKABOX DB52, класс точности 0,02. В формуляре с результатами заводской поверки, если не ошибаюсь, указаны только 5 значащих цифр значения сопротивления. Есть возможность сделать замеры текущих сопротивлений, но в наличии только МО-62, а у него класс точности всего 0,1 на диапазоне от 0,1Ом до 100кОм.
С уважением,Алексей
Реклама
Аватара пользователя
TrexREXX
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 331
Зарегистрирован: Вт дек 27, 2011 05:26:56

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение TrexREXX »

MatrixOid писал(а):Из советских был неплохой магазин сопротивлений МСР-60М, он конечно попроще ESI DEKABOX DB52, класс точности 0,02. В формуляре с результатами заводской поверки, если не ошибаюсь, указаны только 5 значащих цифр значения сопротивления. Есть возможность сделать замеры текущих сопротивлений, но в наличии только МО-62, а у него класс точности всего 0,1 на диапазоне от 0,1Ом до 100кОм.
Есть в наличии МСР-63 и мост Р333, надо бы промерить :)
Реклама
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Нет смысла. МСР-63 имеет класс точности 0.05, а Р333 - только 0.5. У меня тоже есть эти агрегаты.
С уважением,Алексей
Аватара пользователя
TrexREXX
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 331
Зарегистрирован: Вт дек 27, 2011 05:26:56

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение TrexREXX »

MatrixOid писал(а):Нет смысла. МСР-63 имеет класс точности 0.05, а Р333 - только 0.5. У меня тоже есть эти агрегаты.
Да про класс точности я в курсе :) Но 0,05 лучше чем ничего :)
Аватара пользователя
TrexREXX
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 331
Зарегистрирован: Вт дек 27, 2011 05:26:56

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение TrexREXX »

MatrixOid писал(а):Нет смысла. МСР-63 имеет класс точности 0.05, а Р333 - только 0.5. У меня тоже есть эти агрегаты.
И еще, для меня была бы интересна долговременная стабильность.
То есть поверил, а потом себе как меру для поверки 6.5 и 7.5 мультиметров :)
Ну или хотя бы 5.5 :?
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Я о том, что Р333-м не замерить точно сопротивление МСР-63-го, то есть для поверки этот мост не пригоден.
С уважением,Алексей
Аватара пользователя
TrexREXX
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 331
Зарегистрирован: Вт дек 27, 2011 05:26:56

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение TrexREXX »

MatrixOid писал(а):Я о том, что Р333-м не замерить точно сопротивление МСР-63-го, то есть для поверки этот мост не пригоден.
Так я и не говорил про поверку МСР-63-го Р333-м :)
Просто есть возможность поверить МСР-63, остальное см выше :)
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Добрались наконец-то мои лапки до подпаленого декадного магазина сопротивлений МСР-63 родом из далекого СССР. Это, конечно, не ESI DEKABOX DB52, но заявленый класс точности 0,05 тоже вполне ничего. ТКС не превышает половины допустимого значения основной погрешности на каждые 5 градусов изменения температуры.
Данный зверёк имеет 7 декад, пять из которых ( "Х10000 Ом", "Х1000 Ом", "Х100 Ом", "Х10 Ом", "Х1 Ом") состоят из десяти резисторов сопротивлением соответственно 10кОм, 1кОм, 100Ом, 10Ом и 1Ом. Резисторы намотаны бифилярно манганиновым проводом на металлические, покрытые лаком, каркасы. Сами резисторы дополнительно защищены от воздействия влаги слоем парафина. Декада "Х0,1 Ом" состоит из десяти спиралей сопротивлением по 0,1Ом, а самая младшая декада "Х0,01Ом" состоит из 10 петель сопротивлением по 0,01Ом. Между собой декады соединены медным проводом с гальваническим антикоррозийным покрытием. Паспорт от него здесь
Собственно выглядит снаружи и внутри так:

ИзображениеИзображениеИзображениеИзображение

Теперь, собственно, его болячки. На 100-омной декаде подпален самый первый резистор, вместо 100Ом он равен 22,3Ом. На килоомной декаде обрыв восьмого резистора.

ИзображениеИзображениеИзображениеИзображениеИзображение

Что нам понадобится для ремонта? В качестве донора 100-омников была использована декада от ушедшего на доноры потенциометра УПИП-60М. Параметры резисторов идентичны. В качестве замены килоомника планировалось использовать проволочник от также ушедшего на з/ч потенциометра Р-307. Там заявленая точность на уровне 0,005%. Правда, они не пригодились, но об этом далее.

ИзображениеИзображениеИзображениеИзображение

И так, поехали.....
Выкручиваем два винта, фиксирующие панель в фанерном корпусе. Почему два? Так их было всего два, еще два уже до нас утопали куда-то. Вынимаем панель и кладем на операционный стол. Цепляемся коготками мультиметра к первому резюку и видим......22,5Ом. Это точно никуда не годится. Аккуратно отпаиваем левый лепесток, затем левый лепесток второго резистора, а в конце отпаиваем погорельца от центрального контакта переключателя. А затем в обратной последовательности ставим замену.

ИзображениеИзображениеИзображение

Как видно, на 100-омной декаде весь парафин стек с резисторов. Видимо, кто-то дал этой декаде слишком большой ток, что и привело к перегоранию первого резистора.

Далее, возимся с килоомной декадой. Вроде внешне все резисторы целые, парафин на месте, значет сверхтоков не было. В чем же дело? Старость? При отпаивании восьмого резистора весь парафин с него, естественно, стек. И стало видно, что отлетел конец манганинового провода от контактной полоски. Припаиваем его назад и все отлично.

ИзображениеИзображение

Помимо попаленых декад пришлось еще немного полечить сам корпус. Все видно на фотографиях. Куда же мы без нашего родимого ПВА :))

ИзображениеИзображениеИзображение

Ну вот полечили, собрали. А проверить? Ну, если с натяжкой верить В7-40 и Fluke15B+, то МСР-63 ожил. Более точные замеры попозже....
С уважением,Алексей
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Прибыла тяжелая измерительная артиллерия в лице Keithley 2000, можно провести замеры того, что наремонтировали. Первая же проверка показала, что проволочный стоомник я поставил полное Г. Сопротивление 99,7Ом. Это ни в какие ворота не лезет. По ходу дела выяснилось, что и резистору №3 на стоомной декаде тоже плохо, те же 99,7Ом. Значит берем донор и выпаиваем все оставшиеся проволочники с замерами по четырехпроводке. Нижняя граница должна быть не ниже 99,95Ом. Два штуки вписались (99,965Ом и 99,987Ом). Выпаиваем барахло, впаиваем нормальные, ждем минут 5, пока все элементы не примут комнатную температуру. Замеряем:

Изображение

Все замеры вписываются в паспортную погрешность 0.05%, значет пациент будет жить :))
Последний раз редактировалось MatrixOid Чт авг 11, 2016 08:39:24, всего редактировалось 1 раз.
С уважением,Алексей
Аватара пользователя
xDevs
Мучитель микросхем
Сообщения: 425
Зарегистрирован: Вт фев 03, 2009 05:16:25
Откуда: Kiev
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение xDevs »

Я бы указывал отклонения ниже 0.01% уже в ppm, а то от нулей в глазах рябит :)))
Keithley 2002,2001
Аватара пользователя
MatrixOid
Вымогатель припоя
Сообщения: 633
Зарегистрирован: Вс мар 30, 2014 13:09:29
Откуда: Приморский край, г.Спасск-Дальний
Контактная информация:

Re: Изучаем декадные резисторы, на примере ESI DEKABOX DB52

Сообщение MatrixOid »

Хотите ppm-ы, получите, распишитесь :))

Изображение
С уважением,Алексей
Ответить

Вернуться в «Измерения»