Методика калибровки мультиметров

[otus]

Если этот ИОН 584хх на просто платке,то следует обратить
внимание на переключатель.Хоть и видны следы посеребрения,
следует почистить и смазать хотябы,а лучше заменить.
Он переключает резисторы внутреннего делителя ИОНа со
всеми вытекающими по качеству контакта.
На стикере не указано напряжение питания ИОНа при
его заполнении,так что смотрим зависимость выходных
и входного напряжения.
У меня оба варианта этих ИОНов:
с преобразователем,батареей,зарядкой и электронным переключение
напряжений на 584ЛХ
с выходными напряжениями 2.49973 5.00161 7.49971 10.00109 при 18С
Они как были,так и есть третий год.Дата на АД 9047 еще напечатана краской.
Явно взята с разборки - короткие ноги и лак.
Явно сделано на заводе.Куплен когда только появился в продаже.

просто на плате АД584КХ с датой 0013 уже лазерная маркировка,
с напряжениями 2.5005 4.99871 7.49417 9.99218 при 21С начало 2014.
Сделано скорее всего умельцами,тоже с разборки.
Таже картина - всё осталось на своих местах,хотя добавил ЛДО по питанию,
заменил неприглядний электролит на тантал,уменьшил аппетит и цвет ЛЕДа,
заменил переключатель.
Что сейчас происходит на рынке мне не ведомо и поверены ли инструменты
у умельцев,клепающие ИОНы за 5-10 долларов.

[3g57]

В данной теме речь идёт, насколько я наблюдаю, о работе на постоянном токе или на очень низких частотах. Зачем вы припомнили скин-эффект?

Попробую ответить на твой вопрос.
Давай по порядку.
Был вопрос от форумчанина

*А в чем правильность обжима?
Тоже где то про такое читал, но пайка как-то ближе*

В теме касательно калибровки мультиметров волей или неволей приходиться прибегать к обсуждению их мат.части и ремонта. Много вопросов об этом в теме обсуждалось.
Так вот: получается что мультиметры умеют измерять кроме
постоянного напряжения и тока ещё и другие параметры.
Включая переменный ток и напряжение до определённых частот. Игнорировать скин-эффект при ремонте или замене
к примеру соеденителей или проводников-нежелательно.
Можно впаять тонкий плоский ножевой клемник или впаять сплошной цилиндрический. Будет разница. При одинаковом поперечном сечении проводников площадь поверхности ножевого или цилиндрического трубчатого будет больше. Следовательно потери будут меньше из за минимальной толщины проводника большей площади при том же размере поперечного сечения .Ток будет протекать по поверхности не углубляясь и не вызывая нагрева и потерь при больших мощностях.
Наконечники трубчатые (из статьи)


Это позволяет пусть не полностью избежать но точно минимизировать потери. При ремонте токопроводящего проводника на печатной плате (окисление) необходимо подумать в какой цепи это произошло и можно ли облудить после зачистки? Если это в цепи постоянного тока то нет проблем.Если в критичной цепи переменного тока с частотной составляющей то окисел лучше снять специальным средством. В дальнейшем попытаться немножко отполировать проводник.
Только не везде необходимо облуживать.
Теперь почему?

Это касаеться прямого вопроса форумчанина на который я отвечал и упомянул об этом эффекте.

*А в чем правильность обжима?
Тоже где то про такое читал, но пайка как-то ближе*

Мы все знаем что проводимость у олова хуже чем у электротехнической меди.
Когда вы начинаете облуживать многожильный провод под клемник то олово обволакивает поверхность всех жил проводника создавая заведомо определённое сопротивление.
Место пайки в клемнике увеличивается в его поперечном сечении при той же площади поверхности. Если есть большие токи и присутствует частотная составляющая(к примеру мощные промышленные генераторы) это не есть хорошо.
Можно попытаться сплющить место пайки тем самым сделать тоньше тело для проникновения и увеличить площадь поверхности. Второе положительно повлияет также на охлаждение.
При определённом обжиме медного проводника в медный клемник всё это минимизируеться.
Подбирая клемники не забываем о гальванической паре.

*Можно дообжиматься вплоть до нулевого сечения проводника. Уменьшит ли это потери в скин-слое?*

Но это абсурд! Как можно сплющить хвостовик до *0*.
Сделать с него невидимку?????

Если делаете пайку серебром- это другой вопрос.
Если вы покрываете серебром проводники на печатном
монтаже - это плюс.Если вы лудите проводники в СВЧ- это минус.
Лучше оставить медь покрыв её специальными средствами.
Ещё раз обращаю внимание что эти правила работают где
присутствует переменный ток и частотная составляющая.
Сделал фото в пример: RF модуль Advantest R3273.
Там где это необходимо нет покрытия.



В мультиметрах есть интерфейсы и узлы где эти правила работают.
В одном из скринов что выкладывал Илья был задан
им же вопрос:*а зачем они так сделали*(могу ошибиться в формулировке). На мою память это была разводка GPIB Interface. Вот там они как раз учитывали эти вещи.
Там как я понимаю был эмулирован *эффект литцендрата*(пряди и провод).
Могу ошибаться так как не видел всю часть.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Литцендрат
Пожалуй. всё.

[0xFF]

ИОН 584хх следует обратить внимание на переключатель. Он переключает резисторы внутреннего делителя ИОНа
смотрим зависимость выходных и входного напряжения.

Я дико извиняюсь ... Но вы хоть спеки читали на эту микросхему .... нога 1 ,2 ,3 соответсвенно 10, 5, 2.5 вольт. Никаких воображаемых переключателей резисторов делителя там нет ...
И зависимости входного от выходного нет минимум питания 4.5 если надо выход 2.5 до питание 30 Вольт предельное 40 .... и я вам гарантирую: выходу это по барабану .....

[trengtor]

ИОН 584хх следует обратить внимание на переключатель. Он переключает резисторы внутреннего делителя ИОНа
смотрим зависимость выходных и входного напряжения.

Никаких воображаемых переключателей резисторов делителя там нет ...

Переключатель напряжений там есть – тут речь идет про КОНКРЕТНУЮ КИТАЙСКУЮ РЕАЛИЗАЦИЮ ИОН на этом источнике.

[otus]

.... и я вам гарантирую: выходу это по барабану .....

Гарантируете говорите ...
Ну тогда обьясните публике куда деваются все лишние вольты/энергия
подаваемые(я) на ИОН ?

[rdfylheg]

Так не надо на первой строчке даташита останавливаться. Взять хотя бы LONG-TERM STABILITY. Если чип AD584LQ провалялся на складе год, его выходное напряжение имеет полное право уплыть на 2 мВ. К примеру, было 10,005 В, а станет 10,007. Вот и привет начальной точности. И это типовые 2 мВ (25 ppm). Если не повезёт, то фактический дрейф может быть куда больше.

Разве 2 мВ это не 200 ppm на пределе 10В или я что-то не понимаю?

[3g57]

Я дико извиняюсь ... Но вы хоть спеки читали на эту микросхему .... нога 1 ,2 ,3 соответсвенно 10, 5, 2.5 вольт. Никаких воображаемых переключателей резисторов делителя там нет ...

Не торопись с выводами. Сделай скрины в студию. Опиши!


(У форумчанина видимо похожей сборки модуль . переключение джамперами.)

[Mickle]

Разве 2 мВ это не 200 ppm на пределе 10В или я что-то не понимаю?

Спасибо за уточнение. Я не написал размерность интенсивности дрейфа из даташита. Должно быть 25 ppm/kHr.

[Mickle]

В проекте блочно-модульного калибратора поставлена жирная точка. Собрал, написал прошивку, дал начальную наработку, прослезился от суммарных затрат и помахал на прощание рукой мысли о покупке приличного цифрового осциллографа взамен игрушечного
По результатам испытаний пришлось немного модифицировать источник тока: сделать принудительное охлаждение. Резисторы С5-5 в датчике тока далеки от совершенства и имеют довольно большой ТКС +27ppm/C в группе из 33 шт. Введение охлаждения позволило в 3 раза снизить дрейф максимальной уставки выходного тока 1 А.
Не меньше проблем вызвал тест стабильности выхода высоковольтного усилителя. Колебания температуры в комнате за ночь вызывали дрейф напряжения около 5 ppm / 100 В по показаниям рабочего Solartron 7081, что превышало расчётные данные. Пришлось сметать паутину со второго Solartron'а, прогревать Datron 1271 и отдельно оценивать их температурный дрейф, а после этого повторять тест.
Все файлы проекта (схемы, платы, прошивка) пока лежат здесь https://yadi.sk/d/te_BMiV0t9uTn

[otus]

Прекрасная троица!
На грусной ноте, всё же примите поздравления!
Пока не копался в схемах троици,но сразу заметен разнобой
по питанию блоков.Понятно что делалось по-этапно с приходом
идей.
Может как-то обьединть их в один или отдельный модуль,скажем
самый температурно нагруженный, или вообще все питания отдельным
модулем?
Повернул бы наоборт разьем питания с выключателем -
выключатель к краю,удобнее нажать его.
Вентилятор токового модуля свиду помещается во внутрь корпуса,или
есть какие-то ограничения?

[Mickle]

Питание, как и корпуса - это больной вопрос. Всё делалось из доступных ресурсов, поэтому унифицировать что-либо было очень затруднительно.
В базовом модуле трансформатору места не нашлось, поэтому пришлось вынести его в виде БП в сетевой вилке. Высоковольтный усилитель - отдельная песня. Удалось использовать готовый трансформатор только благодаря хитрости: в качестве первичной обмотки использована вторичная (высокое для питания ИНок), первичная же обмотка позволила снять с неё 100 В и осталась ещё куча низковольтных вторичных, одна из которых подошла для питания стабилизаторов +/-15В чоппер-ОУ.
Токовый модуль требовал относительно сильноточной обмотки и симметричных слаботочных. Отсюда и два трансформатора. Вентилятор потребовался после предварительных испытаний. К счастью для него осталась свободная обмотка на тороиде. Внутрь корпуса убирать не стал по одной единственной причине - вся механообработка делалась вручную в домашних условиях и красиво вырезать окно под вентилятор без ЧПУ у меня не получилось.
Выключатель с разъёмом повернуть можно, я его поставил так чисто автоматически: вверх - включено, вниз - выключено.

[Evgeny1]

суперско сделано!

[otus]

Да это всегда так и получается,хочешь что-то сделать и утопаешь
в переборе вариантов того что есть и и как приспособить.
Большие отверстия в Алу можно делать простым инструментом по дереву.
Да и "зад" не виден с "лица"
В каком нить магазинчике для аудиофанов продаются всякие решётчатые
панельки для динамиков - ими можно прикрыть "корявенькие" отверстия
вентиляторов.

[3g57]

вся механообработка делалась вручную в домашних условиях и красиво вырезать окно под вентилятор без ЧПУ у меня не получилось.

Ребята ПривеТ!!!
Миша ты молодец! Есть пример для подражания.
Я сам учусь!
По отверстиям немножко подскажу быстрый способ.
Al,полимеры и т.д толщиной в 2мм -15 минут работы максимум. Любой диаметр.
Скрины:

Балеринка. Ручки от обычных советских кованных плоскогубцев. Инструментальная сталь. 55-60 едениц твёрдости закалки уже есть.
Профиля на фото. Если нужно опишу детальнее. Есть ньюансы.

Мы до сих пор иногда используем,но в основном делаем
этим. Дрелью.
Скрины:

Размеры все есть по линейке.

[0xFF]

А вот любопытно про линейность VI конвертера, и его минимальное напряжение при котором сохраняется допустимая линейность.

[Mickle]

Линейность 1А конвертера ограничена преимущественно изменением сопротивления резисторов датчика тока от их саморазогрева и изменения средней температуры в корпусе устройства. Самый тяжёлый случай я показал на графике ранее. Дрейф при токе 1А составил 0,01%. Эту величину можно считать допуском нелинейности. А вот проверить её опытным путём не так-то просто, т.к. для этого требуется в несколько раз более точный (в плане линейности) амперметр или на худой конец эталонный шунт.
Шунтов с такими характеристиками у меня нет. Амперметры (мультиметры) есть, но ни для одного из них не регламентирован допуск нелинейности в режиме измерения силы тока. Хуже того, даже ограничивающая этот допуск величина краткосрочной стабильности за 24 часа у лучших 8,5-разрядных мультиметров находится в диапазоне от 110 до 360 ppm на пределе измерения 1 А.
Поэтому я выбрал метод проб и ошибок. Взял калибратор Datron 4000A с относительной стабильностью за 24 часа 30 ppm при токе 1А, а затем с его помощью оценил дрейф показаний/нелинейность нескольких мультиметров. Получились такие данные. АКИП В7-78/1 при токе 1 А "уплыл" на +140 ppm (мкА), Datron 1071 соответственно на +70 ppm, но самый лучший результат показал старенький HP 34401A - в среднем всего +10 ppm. Последний я и принял за своеобразный эталон. Им же получен вышеприведенный график изменения выходного тока конвертера во времени.

[xDevs]

Вопрос господам в студию. Год назад я купил модуль калибровки HP 11177B от мультиметра HP 3455A, который несет на борту термостатированный ИОН на 5.1В , усилитель 5.1В -> 10В, 1ppm/K резисторы 1К и 1М, и эталонный делитель 10:1.
Все это время он валялся без дела в коробке, пока я вчера до него не добрался. Подключил к мультиметру, выставил 10В, и оставил на ночь без кондиционера.



Результат:



RAW DSV-данные.

DCV 10V, NPLC200, автоматически запускается ACAL DCV каждые 0.5 градусов изменения температуры, приводя ТКН мультиметра <0.3ppm/K. Стабильность мультиметра подтверждена замером контрольного модуля на LTZ на протяжении 44 часов (окно <0.8ppm при разбросе температур 6 градусов). Все подключения медным проводом напрямую к клеммникам.

Изменение напряжения можно было бы объяснить ТКН, но почему тогда в конце при охлаждении комнаты до 30 градусов напряжение не вернулось обратно к прежним значениям?
Начальная нестабильности из-за отсутсвии наработки?

[3g57]

Вопрос господам в студию. Год назад я купил модуль калибровки HP 11177B от мультиметра HP 3455A, который несет на борту термостатированный ИОН

Добрый день Илья!
Я знакомился с этим модулем прошлый год в других твоих статьях на форумах.
Я не держал его в руках да и нет в парке оборудования для прецизионных калибровок касательно v/a метров.
Здесь вопрос на гране предельных возможностей измерительного оборудования. Но у меня часто были похожие ситуации при установки предельной точности поддержания частоты. Что я довольно часто наблюдал это на тонких границах. Очень часто подводят подстроечные резисторы.
Теперь взято за правило в таких цепях делать последовательно составные цепи резисторов при установки напряжения на варикапе и установке темпрературы нагрева. Обычно два постоянных по краям а для подстроечника в центре номинал в пределах только установки конечного результата. Это дало свои результаты. Как правило на краях С2-14,С2-29. В центре подстроечный минимум 25 оборотов для тонкой подстройки. Берём часто СП5-24 у него как я помню 60 оборотов и очень хороший бегунок. Очень точная подстройка за счёт большого колличества оборотов.
Попробуй это где то в критичной цепи повтори.
Возможно они у тебя плывут?????

P.S. Подкинь на омметр подстроечный резистор 10к , поставь в центр бегунок и прокручивай его очень помальнко
на следующее значение показаний. По показаниям заметь на сколько они прыгнут . А это для тебя может быть критичным.
При деформации платы или температурного дрейфа в помещении, нагрева платы такие прыжки, я думаю, могут иметь место. Малейший дребезг бегунка(контактов) ........ в период обкатки.
Поэтому могло не вернуться!?

" U2 - BIAS ADJ R10 (100k)
TP1- 10V R6 (10K) " попробуй! что бы этот фактор исключить.

[0xFF]

Возможно я ошибаюсь, но корреляция температуры и напряжения показывает положительный ТКС, а не отрицательный.
Нужно его включить просто для приработки N-времени и повторить тест

[xDevs]

Температура вверхъ -> напряжение внизъ , какой ТКН получается?

Насчет подстроечного резистора я уже думал, заменю на постоянный для верности и повторим тест. Хотя пока похоже что просто нужна наработка ххх часов, поскольку уползание вниз имеет тенденцию к замедлению. ТКН пока получается в рамках -0.2 .. -0.25 ppm/K, что негусто для термостатированного ИОНа. Немного геморно его использовать, из-за требования по напряжениям питания +29.3 и -15В.