Методика калибровки мультиметров

[Tim_L]

В советское время так они и назыались -гипсометры. Потом переназвали попроще -термостат паровой. Просто тут маленькая колба над горелкой и шея у неё длинная. А в оригинальном термостате зону кипения жидкости отгораживали от термометров мелкой сеткой из нержавейки (или чегото цветного), чтобы прямые капли не попадали на чувствительный элемент.
Если живёшь плюс минус "на уровне моря",а не +500-700м и выше -точность этого метода вполнеприемлема. ну или сразу рассчитать коррекцию.
Металлический термос на поллитра,предварительно замороженная кипевшая вода(я даже не говорю о дистиллированной) в холодильнике, в виде кубиков льда. Берётся тряпка, заворачиваетс ялёд и раскалывается подручными средствами -молоток например. высыпается в термос минимум до половины и далее заливается той самой кипевшей прохладной водой до уровня льда. Этого вполне достаточно,чтобы поймать +/-0,03С. Главное постоянно перемешивать. И если проверять жидкостный термометр или погружную термопару -чтобы в этот ледяной раствор полностью погружалсь нужная длина этого термометра,а не толкьо нижний баллончик с рабочей жидкостью.
делов то.

[otus]

К словам Tim_L - "халтурная" ледяная баня:
вода - топлённый снег,(вода загазованная,надо кипятить) лед получается мутный - весь в пузырьках.
Длинный термометр 50-100 гр.С,цена деления 0.1 гр.,пластиковая термокружка 0.6л,помешал воткнул:

[Tim_L]

ну и всё просто прекрасно.
Термометр похож на ТЛ-4 или ГДРовский TGL.
Ровно те же фокусы можно получить и с кипящей водой, гдавное чтобы там,где находился чувствительный элемент термометра -не было герметичного объёма,пар должен не накапливаться,создавая избыточное давление,а плавно выходить,гдето книзу. Ну и разделить зону кипения от зоны измерения не столько расстоянием,сколько какойто мелкой мелкой сеткой от больших капель. Ддолжен быть просто туманчик.
Если у когото есть барометр -просто отлично. Но даже у тех,у кого он есть -он показыает погоду в прямом смысле(они очень нежны и ужасно врут,особенно бытовые. а наличием модели М95 или там М67 могут похвастаться немногие).
можно просто открыть нормальный сайт прогноза погоды и поглядеть -сколько в вашем городе ожидается на послеобеда. Этого вполне достаточно.
а дальше -педивикия и какието неуклюжие формулы))https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

[DWD]

...в постоянном дрейфе 5й знак, через полчаса на одной плате сменился 4й."

Мой самопал на 588 выходит на режим за час с небольшим...

Я свой самопал на REF102 вообще не отключаю.

Озадачившись безнастроечным увеличением точности своих приборов (2 настольных и 2 носимых), купил на пробу REF195E (5В +-2мВ, 1.2мВ/1000ч, 5ppm/°C, 50мкВ p-p) и поставил его в один настольный вместо родного ИОН на Д818Д.
Заодно, уменьшив напряжение опоры для АЦП с 1В до 100мВ (посредством ОР-07 и резисторов с допуском 0,1% в цепи ОС), ввёл дополнительный предел измерения 0.2В.
Ну и, заодно, вывел на передню панель два разъёма, на которых можно переключателем предела измерения выводить напряжения ИОН 5В и 0.1В.

Так вот, я не знаю, какое реальное напряжение вырабатывает мой экземпляр ИОН-а (проверить нечем), но проверка в течение почти 2-х месяцев всех мультиметров на эти два напряжения показала, что цифры не меняются вообще, не зависимо от того, прогреты приборы или нет (в любой комбинации).
То есть, уже оговаривавшийся здесь, расчёт дополнительно подтвердился - если выбрать ИОН с начальной точностью, выходящей за пределы чувствительности мультиметра, то его можно не настраивать.
И для проверки-калибровки распространённых мультиметров на 3.5 разряда можно найти в качестве эталона относительно не дорогой ИОН.

Правда это относится к так называемой базовой погрешности...
Но дальше я собираюсь заменить все ответственные резисторы на более точные (0.1%). Особено во входном делителе...

[Tim_L]

Понятно, что купить проще...
Мне когдато в руки попался Источник опорного Напряжения Автономный (в простонародии ИОНА), шли они как опция к поверочным установкам типа В1-12. Корпус точь в точь как у вольтметра В7-22А того же завода РИП.
Трансформатор,стабилизатор питания,термостатик с контуром поддержания температуры и 2С190Д -первый аттестуемый стабилитрон. Можно посавить после него повторитель,после повторителя -делитель. Четыре знака после запятой у него стабильны. И такие вещи и оформлены качественно и не громоздко и найти их ещё можно недорого.
а все эти китайские поделки....
И если речь идёт именно о замене родного ИОНа в компактном приборе -да, можно и нужно сдеать платку на нормальной элементной базе.
А если речь идёт о калибровочном отдельном девайсе, то чтото мне эти китайские платки не очень...

[DWD]

Суть не в том, что проще купить, а в том, что купив обыкновенный ИОН (а не китайскую плату с наклейками с одинаковыми значениями выходного напряжения или что-то типа В1-12), можно очень дёшево повысить точность своих мультиметров.
При этом не имея ни наличия, ни доступа к прецизионным приборам.

Встраиваешь этот ИОН в один свой прибор, и пользуясь им как эталоном, остальные просто настраиваешь по нему.

[Tim_L]

Суть не в том, что проще купить, а в том, что купив обыкновенный ИОН (а не китайскую плату с наклейками с одинаковыми значениями выходного напряжения или что-то типа В1-12), можно очень дёшево повысить точность своих мультиметров.
При этом не имея ни наличия, ни доступа к прецизионным приборам.

Встраиваешь этот ИОН в один свой прибор, и пользуясь им как эталоном, остальные просто настраиваешь по нему.

может я чего не понял -не серчайте.

нравится это комуто или не нравится , а без физической передачи единицы измерения от более точного девайса к менее точному - всё это детская игра в песочницу.
я не настолкьо хорошо помню имеющиеся у народа измерительные приборы, чтобы бить себя в грудь, но.... ну не помню я прибора, у которого имеется 6 разрядов, а врёт он аж на целых три младших разряда. или там даже пусть на два.
на сколько Вы сможете повысить точность имеющихся девайсов? на полтора процента?

если девайс нормальный -имеющееся количество разрядов и имеющися ИОН вполне гармонируют. Если прибор -говно, то там будет проблема не только в ИОНе и это очень быстро вылезет наружу.
У Вас будет стабильность ИОНа лучше. Верю. И относительные измерения будут лучше,точнее.
А Вам нужны относительно ИОНа или относительно Вольта(т.е. абсолютные)?

И если мы говорим о том или ином устройстве, суть которого состоит в генерации высокостабильного напряжения на его выходе, то это должен быть именно стабильный во времени и температуре ИОН. который хочется того,или не хочется, а придётся мерять время от времени на 7-8 разрядном вольтметре. И от того,что Вы для своих 3,5разрядных тестеров(к примеру) взяли суперстабильный ИОНчик на известном опорном элементе(который явно избыточен для этих 3,5 вольтметров)....и что?

а "чтото типа В1-12" -это классика. Классика как сам В1-12, так и то,что для большинства имеющихся у народа приборов его с головой хватит.

[Андрюха 007]

Сегодня продолжал опыты по установке нуля.Использовал таявший снег,dt838 показал 000, АРРА305 врал -3-4град. Так же замерил температуру своего тела,dt838 показал 36град.,АРРА305 врал -3-4град. Что за программное обеспечение идет в комплекте с АРРА305 и как в нем работать?

[DWD]

...нравится это комуто или не нравится , а без физической передачи единицы измерения от более точного девайса к менее точному - всё это детская игра в песочницу.

Не спорю. Но именно так и происходит - более точный REF195 передаёт, заданную ему заводом изготовителем, единицу измерения менее точному китайскому мультметру.

...я не настолкьо хорошо помню имеющиеся у народа измерительные приборы...

Я напомню - китайские мультиметры типа М830 на 3,5 разряда с более современными его клонами. Кто покруче - имеет такого же китайца на 4,5 разряда, но за неприлично более высокую цену.

на сколько Вы сможете повысить точность имеющихся девайсов? на полтора процента?
если девайс нормальный -имеющееся количество разрядов и имеющися ИОН вполне гармонируют. Если прибор -говно, то там будет проблема не только в ИОНе и это очень быстро вылезет наружу.

До переделки прибор, измеряя собственное опорное напряжение 1В, уплывал на 5мВ (на минимальном пределе 2В) в течение получаса и к концу дня ещё на 1мВ. Итого - на 6мВ.
После простой переделки, заключавшейся в замене резисторов на более точные 0,5...1% и ОУ с 544УД1 на ОР-07 в родной схеме ИОН, стал уплывать на 1мВ в течение дня. Уже лучше.
Другой такой же прибор был сразу переделан на REF195E и он вообще не плывёт. Цифры, которые он показывает при включении, повторяются вечером. И так изо дня в день...

Исходно прибор имел точность более +-1,4% и +-2,4% при измерении напряжения и сопротивлений соответственно.
Какова сейчас может быть точность, если самым слабым звеном теперь является АЦП, который не в состоянии толком увидеть погрешность REF195Е?

У Вас будет стабильность ИОНа лучше. Верю. И относительные измерения будут лучше,точнее.
А Вам нужны относительно ИОНа или относительно Вольта(т.е. абсолютные)?
И если мы говорим о том или ином устройстве, суть которого состоит в генерации высокостабильного напряжения на его выходе, то это должен быть именно стабильный во времени и температуре ИОН...
И от того,что Вы для своих 3,5разрядных тестеров(к примеру) взяли суперстабильный ИОНчик на известном опорном элементе(который явно избыточен для этих 3,5 вольтметров)....и что?

А то, что результат не лицо.
Напряжение мне, конечно, точно измерить нечем, но по косвенным признакам результат не плохой.
Скажем, раньше этот прибор не мог толком измерить точные резисторы с допуском 0.25% и 0.5%, не говоря уже о 0.1%, так как показывал для одного и того же резистора разное сопротивление в течение дня. Чуть лучше были только резисторы на 1%. Соответственно и погрешность показывал около 2% даже для прецизионных резисторов.
Сейчас одни и те же резисторы даже с допуском 0.1% он показывает без изменений до последней цифры в тчение дня. Не говоря уже о резисторах с допуском 0.25%, 0.5% и выше. Это касаемо стабильности.
А вот точность улучшилась не на много, так как все резисторы, даже прцизионные, он показывает с погрешностью 0,1...1% в зависимости от поддиапазона и номинала.
Повторю - изначально, заводская точность прибора при измерении сопротивлений была завлена 2.4%.

Правда, схема измерения сопротивлений осталась прежней - ОУ 544УД1, а токозадающие резисторы с погрешностью 0.1% на средних и 1% на крайних диапазонах (какие были). Позже и до неё доберусь в плане переделки.

...а "чтото типа В1-12" -это классика. Классика как сам В1-12, так и то,что для большинства имеющихся у народа приборов его с головой хватит.

У него погрешность установки напряжения - до 0.01% при непотребной для "народа" цене. А у REF195Е - 0.06% при достаточно демократичной цене.
Так что для "народа" избыточен именно В1-12.

[Tim_L]

Я свой 830й купил в 1998мгоду, в 10м классе. у него никто никуда не плывёт чесно. он у меня и является походным.
В1-12 избыточен уже хотя бы своим внешним видом и массой . Именно поэтому я говорил не о В1-12, а о ИОНА от этого прибора, который при помощи незначительной доработки можно превратить в меру 0,1-1-10в и дрейфе в районе 50-100мкв. При наличии родного хорошего корпуса и трансформатора для ист.питания.

[otus]

Андрюха 007
Похоже ты свой 838 на снеге и калибровал
Не пойму зима,снег дармовой в ваших крах,растопи ведро снега.
Получишь литра полтора природного конденсата - довольно паршивенкой
воды по отношению к дистиляту.Профильтруй,например через бумажный фильтр
для кофе.Её лучше прокипятить с полчаса - выгнать газы.Когда остынет,
разлей в пакетики для льда кубиками и в морозилку.Приготовь ещё
бутылочку этой воды для охлаждения просто в холодильнике,её
потом зальёшь в дроблённый лёд из кубиков,на 80% высоты ледовой
крошки (с ноготь мизинца размером).Размешаешь,дашь постоять несколько
минут и снова размешаешь.Потом досыпишь остальшые 20% обьема льда
сверху.И можно сУвать
Термопару лучше обклеить по длинне погружения прозрачным скочем и не оставлять
знаметных пузырей воздуха.Оплётка останетса сухой,если сразу потом температуру
выше замерять.Да и вода эта имеет проводимость в районе 30-40 кОм\см,это в 20 раз
хуже той,что в супермаркете для аккумуляторов и утюгов,но и даже не пригодна
для медицинских целей.На какую нибудть палочку для жёсткости примотать,
можно будеть немного этот "суп" мешать в процессе.Кончик-шарик ТП в середину
залитого водой льда.
Если обнаружишь,что вода в пакетиках не замерзает ,нужно встряхнуть и обратно
в морозилку.
У АРРА резолюция 0.1гр.С, вот и увидишь что там на самом деле с этой термопарой и
калибровкой мультиметра.А то,самый ленивый - снег (можно сравнить со стекловатой)
Внутренности этого ДММ тоже неплохо бы увидеть.

[Андрюха 007]

Не пойму зима,снег дармовой в ваших крах,растопи ведро снега.
Получишь литра полтора природного конденсата - довольно паршивенкой
воды по отношению к дистиляту.

Совсем забыл ,есть у меня дистиллированная вода,только не знаю подойдет она . Буду на работе сфоткаю и покажу. А можно использовать при замерах термометр который измеряет температуру воздуха на улице?

Внутренности этого ДММ тоже неплохо бы увидеть.

Он у меня на работе,сфоткаю внутренности и выложу

[otus]

Дистиллированная вода это большой плюс,только она должна быть свежей.
Если долго стояла,то хорошо бы прокипятить на слабом огне в не металлической
посуде,но нам особо не требуется вода для химанализа .Чистая вода очень
активно впитывает газы из атмосферного воздуха,особено углекислый,ну остальное
по учебнику химии.Кипячение помогает выгнать его в большей степени.
Если она предназначена для заливки аккумуляторов - не надо шаманить тогда с ней,
морозь кубики и отдельно бутылочку охлади в холодильнике.
Обьём смотри какая есть подходяшая посуда.Я использую пластиковый пищевой
контейнер литра 2 повыше.Суть здесь в том, чтобы сантиметров 5 хотя бы было для
чуствительной части от стенок дна и боковых ,также длинна погружаемой части термометра или термозонда туда погружалась.Если "укутать" внешние стенки поролоном или чем то ещё,
то нулевая температура этой ванны-бани продержится гораздо дольше при помешивании.
Я туда окунал всё,что показывает температуру ,главное что бы погружаемая часть
была герметичной,так как вода имеет проводимость, и чем она хуже от идеала, тем лучше
проводит электрический ток и может исказить показания,если электрически не изолировано.
Дешёвый двух темперетурны in/out дигитальный градусник с выносным датчиком на проводе
(терморезисто 100к) у меня показывал 0.0 градусов,да в теплой воде совпадали показания со ртутным.Так что был приятно удивлен.

[Андрюха 007]

А можно использовать при замерах термометр который измеряет температуру воздуха на улице?

[otus]

Как он выглядит,жидкостный (спитровой,керосиновый)?
Погрузишь и увидишь,где у него ноль на самом деле,а так больше
индикатор погоды Для 838 может и сойдёт,но для АРРы врядли.
Если расстояние между рисками большое,то на глаз можно какую то
долю градуса определить.
Пробуй,можно будет и ему 0 выставить заодно.
Эта ванна-баня будет "ИОНом",только температуры с 0.0хх градусов.

[Андрюха 007]

Как он выглядит,жидкостный (спитровой,керосиновый)?
Погрузишь и увидишь,где у него ноль на самом деле

Просто хочу сверять с помощью его показания нуля в таящем льду и поверочным мультиком.Возможно так делать?

[otus]

Такой градусник тебе не помошник,ты его самого можешь
проверить.Это примерно выглядит так, как замерить стрелочным
мультиметром напряжение ИОНа с сотыми и тысячными после запятой.

[Андрюха 007]

А как же я буду знать что точно ноль градусов в таящем льду? Или верить словам что температура таящего льда ноль,а 100 кипящей воды

[trengtor]

Найди точный барометр и пересчитай с поправкой на давление на момент изменений.

[otus]

А как тебе узнать точное напряжение ИОНа до микровольта?
Если сделаешь как тебе говорили и не только я,то там будет +0.0хх градуса С.
Тебе этого мало?
У тебя нет измерительного средства токой точности,или ищи контрольный
прибор,или иди туда где оно есть. 0 градусов в магазине не продаётся
Посмотри видео калибровки нуля С от Fluke,от NIST и увидишь тоже самое
что тебе предложили.
Даже если АРРА не калиброван правильно,в чём я сомневаюсь,то с разрешением
0.1 градуса можно наблюдать как поднимается температура такой ванны-бани
и как меняется консистенция этого "супа",независимо какое минимальное значение
показал прибор.
Тоже самое с кипящей водой,если не соберёшь аналогию Гипсометра,как было уже выше,то
и второй приемлимой калибровочной температуры не получить.Температура тела и медицинский
градусник для сверки - это 1/3 диапазона 100 градусов С всего и при 100 гр. с такой
калибровкой будут недостоверные показания температуры 100 градусов уж точно.
Электрический вариант калибровки - иммитатор термопары, я тоже предлогал.Нужна температура
термодатчика мультиметра для компенсации холодного спая и милливольтметр,чтобы видеть
такие величины как 39,5 микровольта на градус температуры.
Так что выбирай сам что тебе доступно и по плечу.
Хватит "сопли жуваТь",сделай лабораторную с водой-льдом и просто посмотри что покажут
оба мультиметра ничего не крутя в них.Повторить опыт всегда можно снова

Ice-Melting-Point-Validation-Method-for-Data-Loggers.pdf

(2.3 МБ) 216 скачиваний