Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

[bsw_m]

Electricman, Давайте определимся сперва, каковы цели лезть внутрь прибора?
Если прибор исправный, то может быть не стоит мешать ему работать?
Если же неисправный, или есть желание повозиться (при условии, что это не единственный прибор в наличии).
То вот что могу сказать навскидку по этому прибору (стоит учитывать, что его у меня не было и изучал я его только по фотографиям и схемам из интернета)
1. Метрологию у него действительно можно улучшить и даже теоретически увеличить разрядность (второе, по сути, приведет к практически полной переделке прибора).
С другой стороны у этого прибора есть одно преимущество перед например В7-54 в плане доработок: Прибор модульный и как правило, одна плата - законченный функциональный узел, соответственно разрабатывая и изготавливая новые платы прибор реально улучшить.
Но стоит ли это делать - я бы сказал что имеет смысл, только если 1. хочется изучить вообще принципы работы и построения мультиметров (как хобби-проект). 2. Кроме этого прибора имеется еще куча приборов, которые позволят проверить метрологические характеристики и провести необходимые измерения, которых при доработке/переделке придется делать очень много.

P.S. Насчет [uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=3722059#p3722059"]частенько надо пользоваться кнопкой >0<, если точность важна (хотя с калибровки прошло уже порядочно времени), ну и показания слегка дрожат.[/uquote]
По своему опыту, МНИПИшные приборы (с которыми доводилось сталкиваться), если исправны, после прогрева "0" держат очень стабильно. Второе, дрожание показаний, это на сколько, в каком режиме и на каком пределе?

Добавлено after 4 minutes 37 seconds:
P.P.S. Извините за несколько жесткий ответ, но ваш вопрос прозвучал примерно так "Имеется В7-46, подскажите что-бы в нем доработать? Руки так чешутся влезть в него"

Добавлено after 6 minutes 32 seconds:
Если говорить о доработках данного прибора - я бы начал с замены индикаторов на современные зарубежные, для улучшения читаемости показаний.

[Electricman]

Ну, если быть честным - то да, руки зачесались после прочтения.
А так - прибор, в принципе, приведённый в порядок ещё до меня, заменены электролиты, память. Индикаторы были заменены на другие, не подходящие по габаритам-выводам (через маленькую переходную плату). Правда, я сделал некоторый откат и воткнут наши же индикаторы, но серии КИПЦ - они приятнее и лучших родных АЛС.

По существу:
По поводу ноля - он его условно держит, но прыгает +-1 емр, а то и на 2. На пределе 10мВ средние показания при закороченном входе +00.0193 +-30. Обнуление ничего не меняет.
Метрология у него скорее всего нарушена, так как был обрыв в делителе - однажды, при работе вылетел с ошибкой 41 (превышение пределов измерения), после перезагрузки свалился на входном тесте по превышение калибровочного напряжения (4ый шаг вроде). После копаний и был обнаружен обрыв резистора нижнего плеча. Так как таких делителей нет, был воткнут с2-29 навесом. Хоть он и корректирует коэфф. делителя при проверке, но я думаю, копаться надо.

Но прибор такого класса у меня один. В7-43 и 23 не поверенные, а последний ещё и неисправен. То есть общее положение не ахти.

Может, сумбурно отвечаю, просто я сейчас на работе и далеко от вольтметра.

Ну вот, ноль после 8-ми часового прогрева (вход закорочен) - 1000, 100, 1В - +-2емр, 10В, 100мВ - 19+-1...2емр, 10мВ - 209емр. Везде ноль более-менее устанавливается, на 10мВ - как повезёт. Может установится 0 со скачущими до +-12емр, а может и сразу 20 установиться.

[bsw_m]

Делитель стоит заменить, так как резисторы в 308НР6 хоть и не очень стабильные по ТКС, но коэффициент деления там обещается в пределах 10ppm. Т.е. подключив даже очень стабильный резистор вместо сгоревшего в сборке мы однозначно ухудшим температурную стабильность.
Шум в 1..2емр на базовом диапазоне для данного прибора, я думаю - это норма.

[Electricman]

Было бы на что менять. Ибо есть только 313НР220 от дохлого 49го, но это другая "опера".

Пока только покопался в модуле АЦП - удручился от стоящего там 2С190Д, и нашёл шум как по питанию, так и по опорным напряжениям. Добавил конденсаторов - на выход опоры (по 220мкф), на сам стабилитрон (150мкф), ну и на все блокировочные конденсаторы (по 10мкф). Все добавленные конденсаторы - смд танталы. Моргать стало реже, ноль стоит более стабильно, хотя, это вина блоков до АЦП.

Так же обнаружил несимметрию плеч ИОНа. Хоть и мелкая (+4.442 и -4.438 ), но всё равно выровнял (стало примерно +-4.440В). Настраивал 43им, предварительно убедившись, что положительное и отрицательное напряжение он показывает одинаково стабильно.

[Дмитрий М]

НР6 в В7-38 стояла, они, особенно горелые по схеме не дефецит вроде.

[Electricman]

Снова пришлось возиться с 46ым. Если на пределе 10В 15-20 емр ещё с трудом терпелись, но когда они стали улетать к 50емр и выше - стало неприятно. В результате копаний выяснилось, что в вольтметре таки есть коррекция нуля с подстройкой этого самого нуля подстроечником на плате ограничителей. Выходное напряжение подстройки +-45мкВ. Но оно не регулировалось особо, как выяснилось - один из резисторов почему-то "позеленел". После замены его всё улучшилось, но не совсем. Пришлось заменить подстроечник на целых два (грубая и точная регулировка) и немного доработать схему. Стало лучше, за одним но - изменение напряжения установки нуля даже на несколько мкВ конкретно меняет ноль на вольтметре. Любая помеха, изменение температуры конкретно сдвигают всё, да и подстроечник подключён к цепям питания, что тоже не айс. Но всё же стало лучше.

[Electricman]

Измерение стабильности показаний вольтметра не удовлетворило, поэтому решил копать дальше. Так как в аналоговом гермоблоке перекопано всё, что возможно, было принято решение поковыряться с цифровой частью. Как минимум, показания скачущие туда-сюда на фоне общего снижения наталкивали на мысль, что это может быть не только аналоговая часть.

Под подозрение попал ГСИ, генератор счётных импульсов. Должен вырабатывать напряжения частотой 1 и 4096кГц (форсирующие и заполняющие импульсы). И измерение частотомером показали, что частота заполнения не стабильная, причём, довольно сильно. Плавает она в пределах 4093....4097кГц. Явно так быть не должно, хотя пока допуск на стабильность не нашёл. Буду разбираться с ГСИ пока что (если бы не обязаловка синхронизации с сетью, воткнул бы кварц и подкорректировал частоту).

Так, допуск +-6%, вроде укладывается, но на реверсивном счётчике эти колебания частоты выливаются в ошибку, размером в 2 импульса, что ни есть хорошо, особенно после математики вольтметра ("глюги" складываются, ошибка накапливается).

[Mickle]

НЧ фильтр сигнала фазового дискриминатора имеет довольно большую постоянную времени, (R14*C12) = 200 секунд. Можно попробовать подключить вольтметр с высокоомным входом (или даже сам В7-46) к конденсатору C12 и посмотреть, коррелирует ли вариация частоты ГСИ с напряжением на обкладках.

[Electricman]

Ну, с большой долей вероятностью, напряжение там плавает. Увы, напряжение там больше двух вольт, поэтому все мои вольтметры на пределе 20В имеют уже неподходящее сопротивление (по сравнению с R14 = 2МОм). Колебания не быстрые, и вполне укладываются в постоянную RC цепи (для небольших изменений).
При старте вольтметра частота равна 3800кГц, и во время начальной калибровки ошибка огромная.

Выходов я вижу три. Первый - ставить нормальный ФД. Второй - новый ГСИ с нормальным ГУН и ФАПЧ. Третий - просто забить и сделать фиксированный генератор.

При работе от внешнего генератора наступает удивительная стабильность показаний. Но опять таки, нет синхронизации с сетевым напряжением, да и монстроуозно выходит (Г4-165 в качестве ГСИ - жирно).

[Mickle]

Нужно подкрутить С6 так, чтобы при запуске вольтметра частота ГСИ была ближе к требуемой. Вполне вероятно, что происходит перегрузка (переполнение) фазового дискриминатора.

[Electricman]

Подстроить можно, только это не уберёт сам корень зла - триггер либо заряжает, либо разряжает конденсатор. Хотя, может это не такое большое зло, если фазы будут такими, что на выходе будет меандр. Но любая флуктуации нарушит баланс. Хотя, даже нормальный ФД с переходом в высокоимпедансное не спасёт ситуацию.

В общем, вечером попробую.

Ну вот настал вечер и я поэкспериментировал. С6, как и ожидалось, мало что меняет и больше влияет на стабильность генерации. На выходе ФД непонятный сигнал, никак не похожий на ожидаемый меандр, некий ШИМ, только скачущий хаотично. Уменьшение постоянной времени ФНЧ ничего не меняет, колебания в тех же пределах, только более быстрые. Буду думать дальше.

Кстати, а на что влияет синхронизация с сетью? Точнее, почему работу АЦП желательно синхронизировать с сетевым напряжением? Просто, вроде и с внешним генератором вполне стабильная работа, гораздо более стабильная, чем с родным ГСИ.

[Hand-Maker]

Типа что бы случайную погрешность, вызванную сетевыми наводками перевести в разряд систематических и затем просто скомпенсировать или отбросить.

[Electricman]

Я такое читал, но и читал, что ничего страшного в отсутствии этой синхронизации нет.

Но всё же я сохранил систему подстройки частоты и повысил стабильность показаний. Сделал это банально, обычным кварцевым резонатором на 4096кГц, включённым параллельно контуру. Выставил конденсатором такую обратную связь, что кварц влияет, но не до конца, благодаря чему сохранилось управление (+-200Гц), а значит и подстройка. Сейчас собираю некую статистику "около нуля" - грубо говоря, число измерений отличных от нуля при закороченном входе на 100 измерений. Улучшение на лицо, остаются только помехи и флуктуации.

Эх, засунуть бы LM399 в него, и уже можно было бы спокойно 6ой разряд вытягивать. Хотя, остальная часть не лучше, многого это не даст.

[Mickle]

С6 настраивается таким образом, чтобы при подключении к С12 внешнего источника питания 2,5 В на выходе генератора была частота, близкая к 4,096 МГц.

[Electricman]

Хм, сейчас глянул мануал (ага, после "ремонта" ), и там 5В надо подавать, а конденсатором мало того, что частоту регулировать, так ешё и добиваться наименьшей скорости смещения изображения на осциллографе (у которого синхронизация от сети). Можно попробовать, конечно.


При регулировке по родной методике оно работать не хочет - частота устанавливается 4088, синхронизации с сетью нет совсем. С кварцем в контуре она есть, но тут сразу возникает проблема, что частота сети ходит туда-сюда хорошо, изменения довольно резкие. И временами это сказывается, так как время интегрирующей цепи большое, и время изменения частоты сети - тоже большое. И как назло, его гоняет, то туда, то сюда.

[Electricman]

Вроде прогон даёт уже подобие единообразия измерений. По крайней мере, близкие и одинаковые измерения уже ближе как правило, чем измерение. Правда, всё зависит от предела. Предел 20В - довольно не стабильный, а на диапазоне 2В скачков уже меньше, показания более стабильные.

Вот, например, измерения "около нуля" на пределе 2В. Математика с вычитанием у меня не реализована, поэтому считает тупо отличные от нуля показания. Видно, что временами за период считывания (15сек) ни разу не появляются показания даже в 1емр, но временами выскаеивают и 20емр. Надо копать глубже, ибо пока я себе не раздобуду В7-39 - это будет мой основной вольтметр, а значит надо вытянуть всё возможное из него, и даже больше.

[YellowColor]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=3750222#p3750222"]пока я себе не раздобуду В7-39 - это будет мой основной вольтметр[/uquote]

нееш подумой!
В7-39 это без сомнения хороший прибор. Но, как и всякий советский прибор высшего уровня (примерно как С1-122, Ч3-64...), он хорош пока работает.Ремонтировать его крайне непросто - стоит лишь посмотреть на конструкцию и количество плат.
Но, даже если работает, то требует длительного прогрева (см. прикр.файл-вырезку из ИЭ), пищит при работе (требует замены стабилизатора +5), занимает много места, нажирает из сети сотни электроэнергии и имеет отвратительные индикаторы (они, кстати, установлены в панельки - видимо для удобства замены).
В общем, на мой взгляд, стоит брать если нужен именно что как измерительный прибор и достаётся занедорого. В противном случае я бы смотрел в сторону 34401. Ну а если хочется прям В7-39, и чтоб с надписью «сделано в СССР», то брать надо в любом случае: ведь лучший способ побороть искушение - поддаться ему..)

[Electricman]

Ну, тот же С1-122 с блоком Я4С-122, и наши же "полноценные" цифровики С9-16, С9-27 ремонтировал. Нудно, но выполнимо. Но он, как и другие приборы, уступил место "наделу". Разве что толкового аналогового осциллографа не нашёл в таком корпусе. Только В7-46 и держится "последним из Могикан", ввиду отсутствия альтернативы. Вот пока и мучаю его, пытаюсь добиться всего.
По этой причине отлетает и импорт - и с корпусами пролетает, и с индикаторами (я довольно спокойно переношу наши АЛС) - мне не нужно матричных дисплеев и т.п. Мне надо чистые цифры, светодиодные или люминесцентные (и главное - нормальные сегментные), а пределы - уже светодиодами показывать. Последнее дело вкуса и удобства, конечно же.

Ну а время, электричество - всё не так страшно, запустить и пусть работает.

[SM898]

уступил место "наделу".

А зачем всё в "наделе"? Стойка, штоле, в которую всё вставлено?

Разве что толкового аналогового осциллографа не нашёл в таком корпусе.

А чё... С1-70 в "наделе"... Вещщь... Особенно, с комплектом сменных блоков.
Ну, ещё С1-81. Это так, навскидку, что вспомнил.
ПС. А, нет, С1-81 не в "наделе". Он просто широкий. Подзабыл уже.

[TrexREXX]

[uquote="Electricman",url="/forum/viewtopic.php?p=3750688#p3750688"]По этой причине отлетает и импорт - и с корпусами пролетает, и с индикаторами (я довольно спокойно переношу наши АЛС) - мне не нужно матричных дисплеев и т.п. Мне надо чистые цифры, светодиодные или люминесцентные (и главное - нормальные сегментные), а пределы - уже светодиодами показывать. Последнее дело вкуса и удобства, конечно же.
Ну а время, электричество - всё не так страшно, запустить и пусть работает. [/uquote]
Вот при всем уважении к совдеповским(сам от туда)приборам, упираться в них? Да любой старенький забугорный, Вам подходит:чистые цифры, светодиодные или люминесцентные

Не говоря про удобство использования, и стабильности, и связи с компом.
Да, и по корпусам, огромный выбор, Ну кроме ADVANTEST R6871, здоров чертяка!
Но и наш В7-34 не отстал по габаритам, но в подметки ADVANTEST R6871,не годиться(как не печально).
НО, это мое скромное мнение.