RLC Meter, аналоговая часть

[Simplyman]

На X1-4 должно быть постоянное напряжение 2.5 V

В этом и была загвоздка! Нашел ошибку в разводке своей платы. Спасибо, что ткнули носом!

[Simplyman]

Интересует какие у тебя получились результаты для 100 Ом и 100 КОм. И в том и в другом случае должны получится цифры порядка 0.02-0.05% для I%,V% (на моем приборе так и получается). Если получатся очень большие значения (больше 1%) это уже фатально для точности прибора.

I% стоит строго на 0,02%, V% колеблется в пределах 0,02 - 0,03%. Без калибровки оба показателя колеблятся в пределах 0,03 - 0,05%.

И еще несколько вопросов:
1. По какому принципу прибор переключает показания L/C при включенном соответствующем режиме в меню "view"? Гораздо удобнее было бы переключаться между ними вручную кнопками "вверх", "вниз" в режиме измерения, если хотим оценить ESL конденсатора или межвитковую емкость трансформатора. Так же это будет полезно в тех случаях, когда мы меряем конденсатор на высоких частотах, а прибор вместо емкости внезапно начинает показывать ESL.
2. Какой максимальный предел измерения емкости? Мерил ионистор Tokin емкостью 0,22 Ф - прибор показал 6,5 мФ.
3. Что значит мерцающий символ подчеркивания под I% или V% в режиме "Errors%"?
4. Если порт PE1 подключить к выводу BL дисплея, напряжение в нем упадет до 2,3 В, и подсветка не зажжется. Если отключить - напряжение поднимется до 3,3 В. У меня одного так?
5. Есть ли возможность калибровать прибор не только по резисторам, но и по индуктивностям и емкостям?
6.

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

Тоже столкнулся с этой проблемой. Не нашлось ли еще способа ее решения?
7.

Поясните, пожалуйста, что такое эквивалентная схема замещения "Serial/Parallel".

Есть такие понятия ESR (equivalent series resistance) и EPR (equivalent parallel resistance)

Т.е. в одном режиме мы меряем ESR, в другом - EPR?

[Alex2]

Обновил прошивки.

Первое, что любит делать народ - поставить литий-ионный аккумулятор и Step-Up для 5V

Спасибо за прошивку, скоро уже понадобится.
А почему у вас такое предвзятое отношение к преобразователям?. Вот скажем RLC USB от bob1, счастливым владельцем которого являюсь и я, вполне себе недурно работает с преобразованием 5В USB в двухполярное 7,5В, насколько помню, там даже стабилизации нет на аналоговой части. А ведь как работает! .
К слову и напряжения тестового сигнала там 0,6В и 2В. При таких напряжениях фоновое ЭМИ не так критично, как при 300мВ. Что касаемо внутрисхемного измерения- так при нём по определению не может быть высокой точности т.к будем измерять за раз еще кучу паразитных параметров и ловить кучу ТВ и радиопередач.

Другой показательный пример по преобразователям- Аудио ЦАП на МС PCM5102- эта кроме 2-х каналов ЦАП несет на борту чардж-памп преобразователь (не просто где-то рядом болтается, а в одном корпусе)- выдает -3,3В и при этом обеспечивает 112Дб сигал/шум
Кстати этот новый показатель в настройка V%, I% - его ведь тоже можно считать уровнем сигнал/шум? Если так, то в децибелах? а не в % показания весьма не впечатляющие получаются.

[Simplyman]

А почему у вас такое предвзятое отношение к преобразователям?

На самом деле автор изначально разделял ваше отношение к преобразователям, в чем вы можете удостовериться на 19-й странице, пока сам не убедился в неоднозачности параметров их работы. Там все сильно зависит как от самого преобразователя и деталей, на которых он построен, так и от разводки платы. И нюансов там очень и очень много.

вполне себе недурно работает с преобразованием 5В USB в двухполярное 7,5В

Не ведая того прибора, могу заверить вас, что если в нем максимальная тестовая частота ниже частоты работы преобразователя, и/или он собран на отдельной плате, то в этом нет абсолютно ничего сверхъестественного. Да и вообще, что значит "не дурно"? Здесь недурность можно оценить по значениям ошибки, которые сам же прибор и показывает, а там?

там даже стабилизации нет на аналоговой части. А ведь как работает!

Это потому что есть импульсные преобразователи, а есть импульсные стабилизаторы. Но даже сей факт не исключает той вероятности, что аналоговая часть питается просто нестабилизированным напряжением.

Что касаемо внутрисхемного измерения- так при нём по определению не может быть высокой точности т.к будем измерять за раз еще кучу паразитных параметров и ловить кучу ТВ и радиопередач.

Тут полностью согласен! Это все равно что проверять транзистор на исправность, не выпаивая его из платы.

Другой показательный пример по преобразователям- Аудио ЦАП на МС PCM5102- эта кроме 2-х каналов ЦАП несет на борту чардж-памп преобразователь (не просто где-то рядом болтается, а в одном корпусе)- выдает -3,3В и при этом обеспечивает 112Дб сигал/шум

Скажите об этом какому-нибудь аудиофилу, и он по вам проедется катком!) Дело в том, что в аналоговом мире все относительно. Это в цифром 2х2=4, а в аналоговом может быть и десять, ибо на конечный результат влияет масса факторов.

[balmer]

Про импульсные преобразователи.

Не забываем, что RLC измеритель является в том числе и широкополосным радиоприемником до частоты 300 КГц примерно. И значит импульсник если будет излучать на вход RLC измерителя десятки микровольт - это уже ухудшит качество его работы.

Научился подобные импульсные преобразователи делать этой зимой. Раньше не умел.

[Simplyman]

Пульсации импульсников - вообще не проблема, ибо решается она обычным конденсатором (хотя, не всегда обычным). Самая интересная штука - это спектр радиопомех, излучаемый ключами, который будет наводиться на все проводники прибора, длина которых кратна лямбда/2 любой частоты из этого спектра. Причем, даже если ключ находится на кристале ШИМ-контроллера, неэкранированная катушка выходного фильтра и дорожки до нее будут работать передатчиком этих помех. И это не говоря уже о том, что такая катушка, одновременно с передачей собственных помех, будет еще и внешние тащить из эфира, подмешивая их к току, протекающему через нее. Именно поэтому при разработке быстродействующих цифровых, цыфро-аналоговых и других приборов, где вышеуказанные моменты могут повлиять на стабильность работы, рекомендуют делать дорожки как можно короче и как можно шире, и ставить блокировочные конденсаторы как можно ближе к выводам микросхем. Но так как коденсаторы на высоких частотах перестают быть конденсаторами, то эти методы помогают не всегда. Гуру построения ИИП решают эти проблемы на стадии проектирования, происходящей неразрывно с проектированием прибора, который этот ИИП будет питать, ибо это для линейного стабилизатора характер нагрузки почти не имеет значения, а в ИИП все не так однозначно. Причем эти самые гуру при разработке ИИП редко выходят за рамки количества деталей, рекомендованного даташитом ШИМ-контроллера, и при этом у них все нормально работает. Я же, не будучи опытным падаваном в этом области, в своем варианте оговариваемого здесь прибора решил проблему радиопомех с помощью выноса блока питания на отдельную плату, экранирования и установки относительно недешевого фильтра от Мураты. Эти методы надежны, но весьма радикальны, и увеличивают себестоимость изделия вместе с его масо-габаритными характеристиками. Для единократного изготовления прибора они подходят, но на серийном производстве за такую инженерию меня бы уволили)

Ну да Бог с теми импульсниками, как быть с моими вопросами, озвученными выше?

[Alex2]

Да и вообще, что значит "не дурно"? Здесь недурность можно оценить по значениям ошибки, которые сам же прибор и показывает, а там?

Описание и характеристики здесь http://www.rlc-esr.ru/index.php?option= ... &Itemid=56
характеристики указаны без "натяжек" на своем приборе получаю минимальное разрешение 0,3мОм, 3нГн, 0,010 пФ работаю от ПК более точных приборов не имею и поверить прибор негде. При чем на разных компах минимальное разрешение разное, дома измеряет хуже, видеть шума больше, на рабочем ПК получается 0,003-0,005пФ выловить. Конечно такая точность мне ни к чему. Чаще всего точно измерить нужно именно сопротивление от 1мОм до 1Ом.
Ну и здесь конечно очень сильно конструкция щупов играет роль. Имею крокодилы с текстолитовыми контактами и пинцет для СМД, с пинцетом точность измерения значительно ниже.

Скажите об этом какому-нибудь аудиофилу, и он по вам проедется катком!) Дело в том, что в аналоговом мире все относительно.

Да простят меня админы за отклонение от темы...
Никто ни по кому катком не проедется. А что аудиофилы слушают музыку только с винила и кассет или цифрой тоже балуются? ЦАПом XMOS PCM5102 с доработками уже полтора года, весьма доволен. Кроме того он снискал в определенных кругах славу благодаря хорошим характеристикам и звуку при невысокой стоимости 50уе. обигрывает все звуковые карты в ценовой категории баксов до 200 и ЦАПы типа ЭМУ Конечно есть куча лучших, но за непомерные деньги. http://hi-fidelity-forum.com/forum/thread-109857.html

Пульсации импульсников - вообще не проблема,

по преобразователям- это мне известно. Буду питать через LM2731 или MT3608 (они совместимы по цоколевке и близкие по параметрам) частоты преобразований 0,6- 1,6 или 1МГц соответственно. габариты всего преобразователя с МС, индуктивностью, кондерами около 13х15мм, преобразователь расположен на противоположной части ПП думаю, что цифровая часть МК или ЛСД может помех и наводок давать больше, чем инвертор.
USB заряжает Liion через ТР4056- С Liion цифровая часть питается через MCP1700T-3302E, аналоговая через инвертор (5,5В), а потом MCP1700T-5, хотя может линейный стаб на 5 В и не понадобится....

[Simplyman]

А что аудиофилы слушают музыку только с винила и кассет или цифрой тоже балуются?

Аудиофилы балуются всем, что связонно со звуком. Даже в автозвуке, как это ни странно, есть аудиофилы.

Кроме того он снискал в определенных кругах славу благодаря хорошим характеристикам и звуку при невысокой стоимости 50уе.

В определенных кругах снискали славу кассетные магнитофоны абсолютно по тем же причинам


В общем, не буду с вами спорить. В предыдущих постах я уже все изложил. Но перед тем, как активно защищать импульсники, советую взять несколько разных, и потыкать в них осциллографом, хотя бы старым советским. И тогда все вопросы отпадут сами собой. С праздником вас!

[balmer]

Описание и характеристики здесь http://www.rlc-esr.ru/index.php?option= ... &Itemid=56
характеристики указаны без "натяжек" на своем приборе получаю минимальное разрешение 0,3мОм, 3нГн, 0,010 пФ работаю от ПК более точных приборов не имею и поверить прибор негде. При чем на разных компах минимальное разрешение разное, дома измеряет хуже, видеть шума больше, на рабочем ПК получается 0,003-0,005пФ выловить.

RLC-2 - это классика. Если внимательно присмотреться, вся аналоговая часть слизана оттуда. Детали только другие применяются. Причем у моей железки параметры примерно такие-же. Единственное добавлен диапазон 100 КГц.

дома измеряет хуже

Это именно окружающие импульсные блоки питания влияют. Это очень особенно сильно заметно при измерении сопротивлений больше 1 МОм и конденсаторов меньше 1 pF.

[Alex2]

RLC-2 - это классика. Если внимательно присмотреться, вся аналоговая часть слизана оттуда. Детали только другие применяются. Причем у моей железки параметры примерно такие-же. Единственное добавлен диапазон 100 КГц.

Ничто не ново под луной, все где-то когда-то слизано и доработано.
А то же время вынужден заметить, что RLC USB имеет значительно более высокие показатели по сравнению с RLC-2, а ваш прибор примерно такие же характеристики, что и RLC USB, при том, что последний был собран на более старой и дешевой элементной базе. ОУ попроще и подешевле , DAC и ADC медленнее в несколько раз, хотя и внешние. Один АЦП на напряжение и ток вместо двух. МК работает в разгоне...
Язык мой- враг мой , но возможно если бы вы слизали аналоговую часть с RLC USB, но с лучшей элементной базой, получилось бы лучше, а не так же?
Ну что ж...Как соберу можно будет устроить сравнительные испытания 2-х приборов, на тех же щупах, испытуемых детальках, с тем же уровнем ЭМИ.
Всех поздравляю с уже минувшим праздником

[balmer]

Да, с праздником.

Alex2, боюсь что результаты будут примерно одинаковыми.

В области больших сопротивлений эта железка ограниченна шумами, причем не внутренними, а внешними из эфира. Есть простые способы сильно уменьшить шумы. Батарейное питание + кусок жести подключенный к GND прибора на которой лежит измеряемая деталь. Но это уже на чит смахивает .

В области малых сопротивление выбрал 1 мОм минимальный разряд, потому как больше не вижу смысла. А так да, можно былобы увеличить усиление и былибы лучше параметры.

Есть еще одна проблема в этой схемотехнике. Преобразователь ток-напряжение. Он шумит, недостаточно линеен, склонен к возбуждению под воздействием высокочастотных сигналов.

Поэтому мой выбор - совсем другая схемотехника, а именно VNA (векторный анализатор цепей). Там и частоту можно повышать без проблем. И проблем с шумами и нелинейностью знаачительно меньше. Правда боюсь, что тягаться с железкой у которой 24-х битный ADC, частота до 100 МГц и значительно более качественный error correction ни твой ни мой RCL измеритель не сможет

[Alex2]

Приветствую, balmer. Нужен совет.
Схему собрал, за исключением ЛСД, который еще на приехал.
МК (STM32F303VCT6 LQFP100) прошил последней прошивкой для кнопок от 7.05, утилитой ST-Link V2 через SWD, как понимаю тактирование там идет внешнее. Прошивка залилась, верификация прошла.
При включении не вижу никаких признаков жизни- ДАК молчит, ЮСБ не определяется, кнопки не опрашиваются, на пинах ЛСД жизни не видно...
Не вижу генерации на кварце (осцилом), кондеры обвязки замерял 2 раза -22р, как нужно, кварц менял. Напряжение на обеих лапах кварца около 0 0,10-0,25В
Смотрел генерацию на ST-Link V2 там STM32F103 и 8МГц кварц- там генерацию видно, напряжение около 2,5в
Монтаж проверял. питание 3,3В приходит на все пины по схеме, на RST 3,3В. Потребление МК в таком виде было около 5 мА
В чем может быть причина?

PS обнаружил причину, причина в новых прошивках Изначально ставил новую на 3 кнопки - не работает, скачал полугодичную- генерация на кварце появилась, на ПК определился "RLC Balmer 303"/ Залил новую для энкодера- снова не работает. Залил снова старую - работает.
И еще странность - рабочая прошивка записывается 8сек. с проверкой, нерабочая 4...
И еще подскажите где можно скачать программуи драйвера для ПК к вашему прибору?

[balmer]

Alex2 скачал новую прошивку, установил. Работает. Может просто недокачалась? Новая прошивка должна записываться дольше, чем старая, т.к. она на пару килобайт больше.

Программа тут.
Надо запускать main.py
Но есть с этим большая проблема. Дело в том, что проверял работоспособность на Linux и MacOS. Там драйверов не требуется. Единственное требуется python 2.x и QT врапперы под python.

Под Windows теоретически все это можно установить, но вот насколько просто - не знаю. Драйвера для работы USB в raw режиме тоже существуют под Windows, я такими пользовался когда программировал на ATMega8, но к сожелению давно это было.

[Alex2]

Хм... перекачал новую прошивку, залил- запустилось.
Поставил LibUSB на WinXP, устройство определилось полноценно. Установил Питона 2,7 и 3.4. при запуске скриптов на короткое время открывается терминал и сразу же закрывается, всё. Пробовал запускать под Xubuntu 16.04, питон там уже стоит 2,7 и 3,4. так же открывается и закрывается терминал. Вы сказали нужны еще QT врапперы. Скачал PyQt-win-gpl-4.11.4, это оно? Но не знаю как это запустить, привязать к питону, там куча папок и куча файлов...
Могли бы вы описать шаманский ритуал установки доп. ПО и запуска main.py максимально подробно?

[balmer]

Попробовал запустить под Ubuntu. Устарел мой код.

Основной косяк - обновился libusb до версии 1.0 (раньше было 0.1), а там интерфейс поменялся вызовов. Еще usb вызовы необходимо делать исключительно из одного потока. Придется таки собираться, выделять время и переписывать под новые реалии.

[Alex2]

Очень жаль. Ну что ж, будем надеяться, что у вас хватит времени и желания довести это дело до ума.

[balmer]

Хоть было и лень - обновил под современные реалии скрипты поправил скрипты

Для того, чтобы они работали надо поставить модули pyqt4 и pyusb (не ниже версии 1.0.0)
Запускать main.py
Проверял только под Ubuntu.
Для того, чтобы был доступ к USB - надо либо настроить права доступа к USB для питона, либо запускать питон с правами администратора (это для быстрой проверки что работает).

Если не будет работать - лучше запускать из командной строки, так хоть ошибку будет видно.
Ну и куда-то потерялась возможность делать калибровку на произвольных частотах (и соответственно смотреть подробные графики для кучи частот). Но если потребуется - прикручу этот переключатель.

[Simplyman]

Правильно ли я понимаю, что прибор считает емкость и индуктивность исходя из заданной частоты сигнала и измеренного импеданса?

[Alex2]

Геморрой еще тот этот Питон...
В течении дня пытался запустить скрипты под виндой. Под линуксом с ходу не заработало, что-то прикручивать там не умею...
Под виндой пытался запустить- обнаружилась ошибка - отсутствует matplotlib, поставил Анаконду, там вроде этот модуль есть в базе. Теперь ошибка "Нет модуля, называемого USB" скачал PyUSB, запускаю там setup.py, тоже нормально не ставится...


Решил забить на эту програмулину. Буду дожидаться ЛСД и пользоваться только автономно.

[Alex2]

Где-то так получилось...
Имеется дополнительный контроллер для включения с кнопки и автовыключения. Питания от 3,7В через преобразователь+ контроллер заряда от USB. LCD временно не подключен. Работает только от ПК.