цифровой вольтметр: внутрисхемные наводки и прочие траблы...

[ub9///]

Цифровой вольтметр 6 разрядов,жк-индикатор (не в7-53,лучше),сформулирую вопрос:при заземленном корпусе,стоит перемычка между входом и массой, на пределе 300 мВ переменного напряжения показания 000.358, т.есть 358 микровольт. Почему не встают все нули? Версия с наводками на щупы здесь не подойдет,перемычка установлена внутри прибора для эксперимента,и корпус закрыт.Шум операционников? Наводка от АЦП? Не думаю,что так и должно быть,фирма серьезная,все должно работать как часы.Либо калибровки ушли. У кого есть похожий прибор-с 5 разрядами минимум,замкните вход,на самом младшем пределе посмотрите,что покажет,отпишитесь.

Вопрос второй-если под углом смотреть на ЖК индикатор то можно заметить,как все показания одновременно чуть помаргивают,обновляются все разом,это деффект,неисправность мультиплексора или так и положено?

[Mursik]

Может подсохли конденсаторы в стабилизаторах и БП фонить начинает?

[Mickle]

Вольтметр этот не HP 3457A, случайно?
Ненулевые показания на переменном напряжении для широкодиапазонных вольтметров - совершенно нормальное явление. Скорее наоборот, если с к/з входом видишь нули на индикаторе - это значит, что разработчики ПО принудительно обнуляют показания ниже определённого порога. К примеру, у В7-78/1 именно так: если сигнал ниже ~1/1000 от предела измерения, видим только нули.
Причина ненулевых показаний ACV не только и не столько в шуме ОУ, а в смещении нуля и мёртвой зоне RMS детектора и, если нет развязки по постоянному току, смещении нуля предшествующих каскадов масштабирования сигнала.
Для примера ниже приведён сделанный мной набросок узла измерения ACV 8,5-разрядного мультиметра. Хорошо видно, что вся цепочка узлов прохождения сигнала от ACIN до OUT имеет связь по постоянному току для измерения AC+DC и не имеет средств автоматической коррекции нуля "на лету", как в случае режима DCV. К тому же RMS детектор вообще требует настройки смещения нуля вручную на заводе.

[ub9///]

Mickle, Mickle, hp3478a,спасибо за ответ,значит,так заложено разработчиками. А дисплей почему моргает еле заметно? Тактовый импульс RESET DISP или особенность самого индикатора?

Добавлено after 9 minutes 14 seconds:
Re: цифровой вольтметр: внутрисхемные наводки и прочие траблы...
еще странно,что нету клеммы заземления,при измерении сопротивлений выше 100 кОМ младшие разряды скачут,если взяться за корпус-стабилизируются

[local07]

Развернутый ответ Mickle можно дополнить тем, что при поверке означенных приборов в перечне поверяемых точек ноль отсутствует.
Думаю, что вполне резонно. Это же не нуль-измеритель параметров...

[ub9///]

да,верно подмечено-в руководстве в таблице точек поверки есть строка short-VDC, а вот для VAC нету. Осталось выяснить с дисплеем-почему моргает весь,если снизу вверх смотреть,прибор стоит чуть выше уровня глаз-и этот эффеккт заметен

[local07]

Заметность мерцания ЖКИ под углом, отличным от прямого - особенности динамической индикации. Многие этим болеют...
"Задницу" ему приподнять на нужный угол и все образуется.

А скачки младших разрядов на высоких сопротивлениях говорят о наличии помех в помещении.
Спасают экранированные провода и измерительная камера для измеряемого компонента.

[Эдуард В.]

[uquote="Mickle",url="/forum/viewtopic.php?p=4649534#p4649534"]Вольтметр этот не HP 3457A, случайно?
Ненулевые показания на переменном напряжении для широкодиапазонных вольтметров - совершенно нормальное явление. Скорее наоборот, если с к/з входом видишь нули на индикаторе - это значит, что разработчики ПО принудительно обнуляют показания ниже определённого порога. К примеру, у В7-78/1 именно так: если сигнал ниже ~1/1000 от предела измерения, видим только нули.
Причина ненулевых показаний ACV не только и не столько в шуме ОУ, а в смещении нуля и мёртвой зоне RMS детектора и, если нет развязки по постоянному току, смещении нуля предшествующих каскадов масштабирования сигнала.
Для примера ниже приведён сделанный мной набросок узла измерения ACV 8,5-разрядного мультиметра. Хорошо видно, что вся цепочка узлов прохождения сигнала от ACIN до OUT имеет связь по постоянному току для измерения AC+DC и не имеет средств автоматической коррекции нуля "на лету", как в случае режима DCV. К тому же RMS детектор вообще требует настройки смещения нуля вручную на заводе.

[/uquote]

Недавно приобрёл мультиметр Agilent 34401A, с ним такая ситуация: при включении, когда холодный, на переменном токе в диапазоне 1А практически 0, 1-2 в младшем разряде в 6-ти разрядном режиме 10PLC, т.е. 1-2мкА. Но после прогрева становится 70-80мкА. Это тоже нормально? Странно, что на холодном 0.

Также значения "прыгают" до 11-12 единиц младшего разряда, т.е. на 11-12мкА, если говорить о переменном токе, так практически на всех измерениях. Но это другой вопрос. Кстати, на холодном при измерении постоянного тока с заглушкой для калибровки нуля показывает около +100 единиц младших разрядов, т.е. около +1мкА, но после прогрева около - нуля, т.к. ноль откалиброван. Т.е. на постоянном токе показания падают при прогреве, а на переменном - растут. Пока разбираюсь.

[Mickle]

Не совсем понятно про "заглушку для калибровки нуля". Измерение смещения нуля DCI выполняется со свободными входными гнёздами.

[Эдуард В.]

[uquote="Mickle",url="/forum/viewtopic.php?p=4748836#p4748836"]Не совсем понятно про "заглушку для калибровки нуля". Измерение смещения нуля DCI выполняется со свободными входными гнёздами.

[/uquote]

Действительно, непонятно написал.

Заглушка использовалась для калибровки нуля и для измерения нуля напряжения постоянного и переменного. Для тока отдельное гнездо, поэтому оно свободно. Более того при измерении нуля переменного и постоянного именно тока разницы в показаниях не выявлено при вынутой и вставленной заглушки в верхние 4 гнезда. Поэтому обычно не вынимаю её, когда переключаюсь с напряжения на ток при проверке нуля.

Т.е. на холодном переменный именно ток в 6-ти разрядном режиме показывает около нуля, показания «прыгают» на 2-3 единицы младшего разряда. После прогрева при нулевом переменном токе на дисплее 70-80мкА (70-80 единиц младших разрядов), показания «прыгают» на 10-12 единиц младшего разряда.

Это нормально для измерения переменного тока? Почему на холодном всё «красиво»?

На других измерениях нестабильность показаний после прогрева тоже возрастает.

[Mickle]

Метрологические характеристики HP 34401A по постоянному току имеют очень широкие поля допусков. Всё потому, что падение напряжения на шунтах находится в диапазоне +-0,1 В, и, к примеру, паразитная нескомпенсированная термоЭДС в цепи потенциальных выводов шунта величиной 1 мкВ даст смещение нуля в 10 е.м.р. 6-разрядной шкалы.
На переменном токе всё ещё сложнее, т.к. AD637 имеет мёртвую зону вблизи нуля. Если на пределе 1 АDC задан допускаемый суточный дрейф нуля 60 мкА при колебании температуры +-1°С, то на пределе 1 AAC смещение в нулевой точке шкалы вообще не регламентировано, т.к. минимальная амплитуда сигнала должна быть свыше 1% полной шкалы.

Касательно прогрева мультиметра приведу свою же цитату:

Кинетика дрейфа показаний чаще всего является результатом суперпозиции нескольких тепловых и электрических процессов, протекающих с момента включения прибора в сеть: 1) установление рабочего режима источника опорного напряжения (ИОН) и выход его термостата (при наличии) на температуру статирования; 2) возникновение начальных нескомпенсированных термоЭДС; 3) установление термодинамического равновесия в корпусе прибора с одновременным прогревом его компонентов и откликом последних в силу ненулевых температурных коэффициентов.

[Эдуард В.]

[uquote="Mickle",url="/forum/viewtopic.php?p=4749118#p4749118"]Метрологические характеристики HP 34401A по постоянному току имеют очень широкие поля допусков. Всё потому, что падение напряжения на шунтах находится в диапазоне +-0,1 В, и, к примеру, паразитная нескомпенсированная термоЭДС в цепи потенциальных выводов шунта величиной 1 мкВ даст смещение нуля в 10 е.м.р. 6-разрядной шкалы.
На переменном токе всё ещё сложнее, т.к. AD637 имеет мёртвую зону вблизи нуля. Если на пределе 1 АDC задан допускаемый суточный дрейф нуля 60 мкА при колебании температуры +-1°С, то на пределе 1 AAC смещение в нулевой точке шкалы вообще не регламентировано, т.к. минимальная амплитуда сигнала должна быть свыше 1% полной шкалы.

Касательно прогрева мультиметра приведу свою же цитату:

Кинетика дрейфа показаний чаще всего является результатом суперпозиции нескольких тепловых и электрических процессов, протекающих с момента включения прибора в сеть: 1) установление рабочего режима источника опорного напряжения (ИОН) и выход его термостата (при наличии) на температуру статирования; 2) возникновение начальных нескомпенсированных термоЭДС; 3) установление термодинамического равновесия в корпусе прибора с одновременным прогревом его компонентов и откликом последних в силу ненулевых температурных коэффициентов.

[/uquote]

Mickle, спасибо за то, что находите время отвечать на дурацкие вопросы, ответы на которые скорее всего для Вас видятся само собой разумеющимися!
Из ответа понял, что нормальная ситуация для 34401A, когда при измерении переменного тока при его нулевом значении имеются показания в 70-80 ед.м.р. 6-ти разрядной шкалы.
В принципе, приведённые выше аргументы мне были понятны до того, как первый вопрос задал.
Но всё-таки мучает вопрос, почему на холодном всё на много лучше? Даже больше волнует увеличение нестабильности показаний в 2-3 раза.

1. Правильно понимаю, что если каким-то образом обеспечу стабильную температуру компонентов измерительной цепи, то мой экземпляр 34401A будет иметь 0 на переменном токе и стабильность его показаний будет в пределах 2-3 е.м.р., а не 10-12?

2. В одном чате как-то делились измерениями нуля на переменном токе до прогрева и после. В одном 34401A было также, как у меня, немного лучше стабильность (меньше е.м.р. «прыгало»), а в другом был чёткий 0 и стабильность 2-3 е.м.р. Как было на Вашем 34401A? Такое различие связываете именно с особенностями конкретных экземпляров?

3. Есть ли в 34401A какие-то типовые проблемы, из-за которых возрастает нестабильность показаний при прогреве? Лично я связываю увеличение показаний при нуле на переменном токе с увеличение общей нестабильности. Возможно, по питанию увеличивается переменная составляющая или ещё в каких-то узлах. В каком направлении посоветуете двигаться в расследовании данной особенности? … всё-таки хочется попробовать получить от своего 34401A максимум, а не то, что написано в спецификации, ей он соответствует.

[Динозавр]

Эдуард В., ---Даже больше волнует увеличение нестабильности показаний в 2-3 раза---

С прогревом растёт утечка электролитов и следовательно шумы.
Лёгкий ЛОКАЛЬНЫЙ подогрев их (а может и не только их) феном на холодном аппарате.
(Временное шунтирование электролитов керамическими конденсаторами 1-10 мкФ?)

[Mickle]

Что бы я сделал в подобной ситуации:
1) Подключил прибор к ПК для автоматизированного сбора показаний. 34401A имеет на борту штатный RS232, который работает с любым китайским USB-COM шнурком (не забыв про DTR/DSR) и любой программой-терминалом. При установке адреса 31 прибор даже в локальном режиме будет автоматически передавать по интерфейсу результаты измерений (режим Talk-only).
2) С помощью п.1 получил графики дрейфа/шума при выходе прибора на рабочий режим, отдельно проведя несколько испытаний (минимум по 2 часа каждое):
а) с к/з входом в режиме DCV 0,1 В 10 PLC;
б) со свободным входом в режиме DCV 0,1 В Rвх=10 МОм 10 PLC (анализ тока смещения входного усилителя);
в) с к/з входом в режиме ACV 0,1 В;
г) и д) со свободным входом в режимах DCI 1 А 10 PLC и ACI 1 А.
3) Проанализировал полученные графики на предмет дрейфа среднего значения и изменения амплитуды шума с прогревом прибора.
4) Принял решение, есть ли основание для хирургического вмешательства.

Впрочем, всё вышеперечисленное не отменяет необходимость проведения для прибора с давно истёкшим сроком службы профилактического ТО на предмет утечек на печатной плате, коррозионных повреждений, деградировавших реле, конденсаторов в БП и т.п.

[Эдуард В.]

Динозавр, Mickle, спасибо за советы.

По поводу нагрева феном – компонентов много, боюсь, что долго буду таким образом искать.
Большие электролиты без выпаивания проверил LCR-метром на 120Гц (как в datasheet) на 0.1В и 0.3В, чтобы не приоткрыть p-n переходы, проверял и на 1В. Двумя LCR-метрами, которые у меня есть. Результаты примерно схожи. Ёмкости в пределах номы, но ESR у 3-х электролитов, которые расположены близко к трансформатору и более горячим кренкам, составляет единицы Ом (5-9)! У дальнего электролита мОмы, близко к datasheet. Как мне видится, нужно выпаять и ещё раз измерить вне платы, т.к. уже не нормально.

п.1 от Mickle – уже купил USB/RS232 – адаптер и нуль-модемный кабель, вчера забрал. Но при прозвонке кабеля выяснилось, что у него перекрещены только выводы 2 и 3, остальные напрямую, а разъёмы неразборные. Проблему решу чуть позже.
За остальные пункты спасибо, склоняюсь к тому, чтобы вначале видимые недостатки устранить, т.е. начать с хирургического вмешательства. А уже после пройтись по тестированию, как предложено. Т.к. мой 34401A 1995 г.в., т полностью калибровался только 1 раз после выпуска, судя по счётчику калибровок. Видны подозрительные места пайки (подозрение на трещины), у электролитов завышенный ESR.
Следов ремонта у него не видно, кроме ремонта переключателя перед/зад (по косвенным признакам). Сам тоже уже этот переключатель перебрал без выпаивания, т.к. при покупке индикатор «Rear» даже не загорался при нажатии. Но после понял, что собрал переключатель неправильно, скорее всего он и до меня был неправильно собран. Проблема в 2-х контактных ламелях, которые предназначены для переключения в режиме «соединить до разъединения». Не могу найти, как их ориентировать: бугорком вверх или вниз, а без выпаивания внутри не получилось разглядеть (мешает передний терминал), где соответствующая канавка, в интернете тоже не нашёл …. т.е. придётся выпаивать.