Ремонт щитового вольтметра Ф283М1-3

[Miko2015]

Может быть, кому-нибудь пригодится. В том числе - информация по ДНМ-9А1М и ДНМ-9А3М.

Достался за недорого, в довесок к другому прибору, вольтметр Ф283М1-3. Новый (1988 года выпуска), в пенопластовой коробке, с ЗИП и документами. Производства Омского завода «Электроточприбор». ЗИП скудноват – пара разъемов для внешних подключений да вилка РГ для самостоятельного изготовления сетевого шнура. Зато к ТОИЭ приложены схемы. Которые сразу же пригодились, так как, несмотря на нетронутость, прибор оказался частично неработоспособен.
Итак, это 4,5-разрядный вольтметр (макс. отображение 19999, индикатор – красные АЛС) с возможностью автоматического выбора пределов и диапазонами измерения 0,02В, 0,2В, 2В, 20В, и 200В, довольно компактно собранный в крепком металлическом корпусе половинного формата, щитовой (все входы сзади). Для входных напряжений менее 2В предусмотрен отдельный вход, через который сигнал, минуя реле, идет напрямую на УПТ. Основной вход может подключаться к тому же УПТ через делитель ДНМ-9А1М 1:100 (на диапазонах 20В и 200В) или напрямую – на диапазонах 2В и меньше - но уже через контакты реле. УПТ, в свою очередь, имеет коэффициенты усиления 1, 10 и 100 (определяются другим делителем ДНМ-9А3М). Таким образом перекрываются все 5 диапазонов измерения. На базовом диапазоне измерения – 2В – входное сопротивление составляет 1 ГОм. Основная погрешность на нем же: +/- 0,04%. Казалось бы, удобно напрямую измерять напряжение нормальных элементов. Но с четырьмя знаками после запятой эти измерения не очень интересны…
Двуполярный источник опорного напряжения выполнен на двух нетермостатированых стабилитронах КС190Ф. Использована серия микросхем К134 (копия SN54Lxx, включая непривычную для меня цоколевку с подачей питания на 4 и 11 выводы). Заинтересовавшись этой серией, нашел интересную информацию о ее разработке копировании. Оказывается, изначально Texas Instruments выпускал серии 74 (DIP) и 54 (планар) с разным расположением кристалла, так что питание в них подводилось к 7 и 14, и 4 и 11 контактам, соответственно. Говорят, при копировании 133-й серии кристалл повернули, обеспечив совместимость с 155-й серией, а другой НИИ-разработчик, ответственный за серию К134, оставил все как есть. Ссылку на источник приводить не буду – его легко найти. Я лично с серией К134 никогда дела не имел – после 133-й сразу шли 530-я и 533-я, а потом и 1533-я, которых тогда на все хватало.
Аналоговая часть заключена в экран (обычное дело) а эквипотенциальная защита распространяется не только на корпуса реле, но и на площадку, на которой закреплены входные клеммы (потенциальные). Интегрирующий конденсатор – фторопластовый ФТ-3. Аналоговая, экранированная часть, расположена сзади, ближе к входным разъемам, а цифровая, расположенная у передней панели, отделена от нее источником питания.
В общем, впечатление от конструкции прибора неплохое. Но при включении вылезли проблемы – нормально функционировали только пределы 0,2 и 2В. На пределе 0,02В при закороченном входе прибор сам по себе быстро насчитывал напряжение до переполнения, на пределах 20 и 200В завышал показания в сто раз. Сразу подумал, что виновато реле, начал разбираться со схемой его управления, но, из-за неудобного доступа к плате, попробовал пойти с другой стороны – стал выяснять путь входного сигнала. Дошел до входного делителя и обнаружил пропадание измеряемого напряжения на делителе. Причина – обрыв части 90кОм. Делитель ДНМ-9А1М представляет собой цепочку резисторов на 9Мом - 900кОм - 90кОм - 10 кОм. Поставил взамен три МРХ 30кОм – пределы 20 и 200В заработали. Отлично! Ну, понятно, не идеально – по ТКС ничего не подбиралось. Можно было бы, наверно, поточнее измерить остальные резисторы этого ДНМ и подобрать цепочку из МРХ хотя бы по сопротивлению, чтоб 1:100 делилось точно, но, учитывая разрядность прибора и чисто академический интерес к его восстановлению, тратить на это время не стал.
Вторая проблема, между тем, осталась актуальной (а была у меня надежда, что и она уйдет). Но тут я уже сразу начал с проверки делителя обратной связи УПТ. И что выдумаете – обнаружил такую же проблему! Только делитель ДНМ-9А3М состоит из цепочки 900кОм – 90кОм – 9кОм – 1кОм, в которой в данном случае не задействована часть 900кОм. И обрыв опять оказался в резисторе 90кОм! ДНМ эти делал тот же Кишиневский завод «Микропровод», что и МРХ, кстати, но последние оказались более живучими. Поставил очередные три МРХ 30кОм – прибор заработал, как положено. С учетом вносимых МРХ погрешностей, естественно.
Остается впечатление некоторой избыточности конструкции по сравнению с зарубежными приборами. Например, 5,5-разрядный HP3478A (да и 6,5-разрядные приборы того же HP или Keithley) прекрасно работают без отдельного экранного входа. Или условия работы щитового прибора требуют большей помехозащищенности?

[Mickle]

Спасибо, очень познавательно. Вот бы ещё одним глазком глянуть на фотографию внутренностей.
К слову, я тоже встречал ДНМ-9 с обрывом одной секции. Только это была самая высокоомная, 9 МОм. Видимо микропровод очень тонкий и со временем рвётся из-за релаксации напряжений в обмотке или керамическом каркасе.