Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

[триод123]

Спасибо, и могу ли я заменить ИВ-3А на ИВ-3?
Прошу прощения за орфографию, но переводить google.

[MatrixOid]

Теоретически можно, но ИВ-3 имеет больше выводов и другую цоколевку ввиду наличия дополнительных сегментов для индикации наклонной линии. То есть прийдётся поиграться.

[триод123]

Является ли это проблемой для управления большой ток работы?
Они будут светить в то же яркости?

[MatrixOid]

У ИВ-3 ток накала 50мА, у ИВ-3А - 30мА, остальные параметры идентичны.

[ru0aog]

Всем доброго дня!

Захотелось чего-то небольшого недорогого настольного, с автовыбором пределов измерения, взамен вечно путающегося и занимающего место М890.
Взгляд упал на В7-38 (правда его все ругают за вылет полевиков в схеме автовыбора), но пока разыскиваю, решил немного побаловаться с "меньшим братом" ВР-11А.
Их схемы удивительно похожи. Особенно АЦП. То же двойное интегрирование...

Достался мне ВР-11А 1990 г.в. малопользованный, под пломбами:


Особой точности я от него не ждал.
Но сразу после включения результат мне совсем не понравился:


Прощёлкал раз по 20 все кнопки, заодно прогрел 15 минут и вот уже лучше:



На следующий день, почитав разные темы, решил заменить стабилитрон источника опорного напряжения.
Вскрываю:


Заменил КС170А на TL431A. В обвязке (18кОм+91кОм) и 8,2 кОм получил 7,0 В (с КС170А было 6,89...6,90 В).
Также заменил конденсатор опорника с 220мкФх25 В на 3300мкФх25В. Подстроечником скорректировал показания.
Остальные кондеры менять не стал - хилые двусторонние дорожки и завёрнутые выводы не дают демонтировать деталь без потерь. Пока снимал один кондёр, порвал две дороги (с обратной стороны). Восстановил перемычками.
Также снял ручку. Теперь по бокам две дырки. Но пока прибор стоит в стойке, этого не видно.
Промыл с мылом зелёное стекло светофильтра. С наружной стороны была какая-то труднооттираемая плёнка. Курили там что ли?

Пока нету эталона напряжения, подстроил по показаниям М890.
Теперь ВР-11А вот так измеряет +12В с "холодного старта":



В принципе, как вспомогательный прибор устраивает.
С "морганием" сегментов видимо ничего нельзя сделать. Сам принцип измерения, двойное интегрирование, предполагает сначала заряд на протяжении 1000 импульсов. А их тоже надо считать. Гашение индикации на этот период в К176ИЕ4 не предусмотрено.

Схема и расположение элементов ВР-11А.

Веду тему вот тут

Добавлено after 7 minutes 29 seconds:
Ещё спрошу:
Индикация процесса измерения у В7-38 такая же?
В смысле, так же последовательно нарастают/спадают циферки?
"Моргание" тоже есть?

[sokolovai]

Заменил КС170А на TL431A. В обвязке (18кОм+91кОм) и 8,2 кОм получил 7,0 В (с КС170А было 6,89...6,90 В).
Также заменил конденсатор опорника с 220мкФх25 В на 3300мкФх25В

Это - зря , опора на прецизионном стабилитроне - всегда стабильнее!
Да и обвязка из резисторов должна быть термостабильной - не хуже С2-29, да управляющий ток по входу TL431A будет влиять!

Лучшим решением может быть - питать КС170А от источника тока!
Ну если конечно ваш КС170А будет сам стабилен!

[ru0aog]

Может оно и так, но по факту получилось:
- при разрядности вольтметра 3,5 стабильность показаний одинакова, что с КС170А, что с TL431A.
Единственно, КС170А выходит на режим через 15 минут, а TL431A за одну-две минуты.
Так что это вопрос удобства.
Резисторы взял металлоплёночные 1%, но китайские...

Получилось вот так:

На С31 напряжение порядка 12 В.
Ток через стабилитрон выходит порядка 10 мА. А ток через делитель меньше 0,5 мА.
Кратковременное отсутствие "плавания" показаний видно на видео.
При долгой работе может и плывёт, но я пока не замечал.

[Greenpeace]

Возможно не лучший совет, но по следам не завершенного ремонта...
Достаточно легко проверить исправность входного делителя - замер сопротивления выключенного вольтметра при переключателе на измерение постоянного напряжения, если есть 10 МОм, уже хорошо. Далее проверка напряжения на входе включенного прибора, в норме не должно быть. Разбираем. Далее стоит проверить напряжение на R21 при закороченном входе, должен быть 0В. Позваниваем все защитные КП303 (Т13 и Т14, Т4 и Т6,Т42) , должны звониться как диоды. Далее проверка напряжений ИОН на выводах 9 и 11 делителя ДН104 (Mickle выкладывал схему с расчетом напряжений в указанных точках).

Уважаемый j0tun, замерил сопротивление на положении U- бесконечность (обрыв), предел 20МОм и 200МОм...
При включенном прибора на положении U- напряжение вначале -250мв и постепенно падает до 0 - ощущение, что разряжается какой-то конденсатор - похоже через цепочку R5С5 (земля к земле мультиметра, вход к + мультиметра).
При положении U~ - напряжение 0
При положении R - напряжение точно -1В

дальше покане продолжал... как Вы думаете, искать делитель?

[j0tun]

Проверить делитель непосредственно на плате. Описание делителя во вложении. У меня есть пара, если не найдете пишите.

[ru0aog]

Э-х-х, не всё так просто оказалось...
Заметил, что через час непрерывной работы ВР-11А наблюдается "пляска" показаний.
Вот измеряю +15,00 В:



Но стоит выключить измеряемое напряжение и включить вновь:



Так что это нифига не опора.
Скорее всего - автокоррекция нуля так забавно себя ведёт.
Конденсаторы заменил - не помогло.
Неполярный конденсатор автоустановки нуля (С17) показал 7,6 мкФ (вместо 5 мкФ), но ESR аж 6 Ом.
Поставил 1 мкФ с ESR=0,7 Ом.

[Arhammon56]

Неполярный конденсатор автоустановки нуля (С17) показал 7,8 мкФ (вместо 5 мкФ), но ESR аж 6 Ом.

Вот она новая мода, нафиг утечки, нафиг абсорбцию - ESR рулит

[ru0aog]

Чем могу, тем и измеряю.
Vloss должен соотноситься с параметром утечки:



Если б у меня был поверенный измеритель иммитанса, то я бы не пользовался ВР-11А.
Логично?

[Arhammon56]

Vloss показывает погоду на марсе, подкидывайте параллельно резисторы и увидите. Утечку и абсорбцию можно промерять хоть ДТ830 - только изз мегаомного входа может придётся буфер использовать.

[ru0aog]

Собственно вопрос - я в ту сторону копаю?

[j0tun]

Если в целом все работает, но не достаточно точно - то вопрос, как я понимаю смещается в сторону тщательного анализа и подбора элементов схемы по качеству?
У меня из донорского в7-38 остались 2 ОУ 544УД1Б. Собрал на макетке простую схему для определения напряжения смещения нуля, питание +/- 9В, резисторы в ООС 90к и 10к в составе 308НР6, вход через 100к на землю... И, один ОУ демонстрирует на выходе 160мВ а другой 60мВ, учитывая коэффициент деления, данные значения вроде находятся в допустимой области. Но температурный коэффициент... у ОУ с "напряжением смещения" 160мВ, при нагреве пальцем, напряжение смещения увеличивается на 1мВ, а у ОУ с 60мВ - 1,2 мкВ... Похоже один ОУ следует забраковать?
Почему не использовать вместо 544УД1Б версии 1А или 1В, судя по ТТХ должны улучшиться характеристики?

[ru0aog]

Оно работает, и достаточно точно.
Но через некоторое время наступает такой момент, когда показания "пляшут". Ещё через несколько минут "пляска" успокаивается самостоятельно и опять всё хорошо. До следующего раза.
Также успокоить пляску можно либо "перезагрузив" вольтметр, либо сняв и снова подав измеряемое напряжение.
Чудеса...

[Mickle]

Чудес не бывает. Бывает недостаток объективной информации.
Осциллографом посмотреть что происходит на рельсах питания, выходе компаратора, выходе интегратора до и после "перезагрузки" вольтметра. Если под подозрением цепи автокоррекции, для проверки убрать их: выпаять Caz и впаять вместо него резистор 5-10 кОм.

[ru0aog]

Однако, обмерил я ВР-11А.
Проследил весь путь процесса измерения.

1. Из сигнала сети формируется на VT13-14-15 запуск управляющего триггера DD8.1-DD8.2 КТ14 (жёлтый):



Частота следования - 3 Гц. С этой частотой и "моргает" индикация.

2. Отключается управляющий триггер (жёлтый) после подсчёта 1000 импульсов, т.е. по спаду сигнала КТ17 (синий):



Тут есть ещё один спад, т.к. насчитали более 1000, но менее 2000 импульсов (точнее 1500, т.к. измеряем 15,00 В).

3. После отключения управляющего триггера (жёлтый), измерительный триггер DD9.3-DD11.3 формирует сигнал подключения опорного напряжения КТ10 (синий):



4. Заряд (пока действует сигнал КТ14) и разряд образцового конденсатора КТ7:



5. При полном разряде образцового конденсатора срабатывает компаратор КТ9:



6. Сигнал сработавшего компаратора отключает измерительный триггер DD9.3-DD11.3 (синий) на КТ12:



7. На период работы измерительного триггера включается счётный мультивибратор DD11.1-DD11.2 на КТ13:



8. Счётный мультивибратор имеет частоту порядка 500 кГц, вывод 3 DD11:



Эти импульсы считает первая декада (единицы).

9. На второй декаде частота, соответственно в 10 раз ниже, КТ13 (десятки):



10. На третьей - ещё ниже, КТ15 (сотни):



11. Четвёртая декада считает тысячи, КТ17:



Первая тысяча - заряд измеряемым напряжением, остальное - счёт времени разряда.

Цикл завершился.
Ждём следующего запускающего импульса от формирователя на VT13-14-15.

Пока измерял, нашёл холодную пайку образцового конденсатора.
Также показания ОЧЕНЬ СИЛЬНО зависят от касания корпуса этого конденсатора пальцем. Вплоть до отрицательных значений или переполнения.

Пайку пропаял. На длительный тест пока не ставил.
Судя по осциллограммам, мне не нравится форма сигнала после компаратора (пункт 5).
Имхо, размах переключения должен быть больше.

Добавлено after 8 hours 55 minutes 41 second:
Прогнал - всё равно пляшет.
Похоже на мерцание ёмкости, либо на глюк компаратора.
Может образцовый конденсатор заменить? Тут стоит зелёная КМ-ка.
Что-то с этим мультиметром было не так изначально. Иначе он не сохранился бы так хорошо за эти годы. Им просто не пользовались.

На рейлах +8,5 / -8,3 В вместо +/-9,0 В. Шум 100...140 мВ.

Компаратор отлавливает заряд-разряд, но уж очень много шума...

[Mickle]

От замены керамического конденсатора интегратора хуже точно не будет. А вот шум в такте коррекции нуля это неправильно. Оба ОУ должны быть в режиме повторителя, а конденсатор C17 заряжаться до напряжения смещения нуля интегратора.

[ru0aog]

Не зря я ковырял ВР-11А. Кое-какой опыт приобрёл

Приехал В7-38. Оказался неисправным... но под пломбами.
Неисправность такая:
- вторая декада рисует неправильные цифры, вместо 1,3,4,7,9 -> 8, вместо 5 -> 6, остальные цифры - верно. Видимо дешифратор - йок.