RLC Meter, аналоговая часть

[barby67]

очень похоже, что прибор занижает на 10 nH значения.

Ну, раз разговор зашёл за точность измерения, то не плохо бы делать "оупен-шорт" калибровку для конкретного адаптера после двадцати минутного прогрева, что бы можно было компенсировать паразитные индуктивность и ёмкость при текущих температуре и влажности воздуха.

[otus]

balmer, в ваших самодельных кельвинах, надеюсь обе жилы кабеля экранированные?
А то, по соблазну, можно же обе жилы в общем экране применить

[balmer]

У меня все по простецки - две жилы в общем заземлении. Более того - 5 см кабеля внутри корпуса практически не экранированны. Там провод как в кабелях IDE винчестеров. С распиновкой 1 - земля, 2,3 - один кельвин разъем, 4 - земля, 5,6 - второй кельвин разъем, 7 - земля.

Сегодня вечером приду, гляну кстати насколько за сутки показания "уплыли".
А так уже надо прекращать разработку этой штуковины. Еще немного мелких штрихов, и можно будет на Google Code выливать исходники/схему да статейку дописывать для Радиокота Просто дальнейшее улучшение параметров без возможности сравнить с аналогичными по классу приборами кажется довольно безсмысленным занятием.

[otus]

Думаю не так сложно же сделать правильные кабеля для кельвинов,или лень?
У вас вроде был DER DE-5000,с ним и сравните с доделанными щупами.

[balmer]

С прибором DER DE-5000 сравнивать бесполезно.
В комплекте идут два варианта щупов - для SMD деталек и крокодилы.

Крокодилы неэкранированные, поэтому ошибка +-2 pF. И из-за того, что они не жесткие, то говорить о единицах наногенри безсмысленно.
Для SMD щупов начальная ошибка 250 nH и опять таки не смог добиться стабильности показаний.

А если учесть что он уже начинает врать на десяток миллиом на 100 Гц, то шансы, что он покажет разумные значения в наногенри - никакущие.

Думаю не так сложно же сделать правильные кабеля для кельвинов,или лень?

Кабеля у меня достаточно правильные. Те, которые "крокодилы", там каждый из 4-x проводов экранирован отдельно. Вобщем стандартный аудиокабель для соединения аудиоаппаратуры.

Те, которые с площадкой для SMD деталей - там двусторонняя плата, а длинна неэкранированных частей провода - минимальна. Да и не влияет экран при измерении низких сопротивлений/индуктивностей. Экран нужен для измерения долей пикофарада.

[bob1]

прибор занижает на 10 nH значения.

Надо скорректировать программную задержку сигнала в одном из каналов.

[balmer]

Надо скорректировать программную задержку сигнала в одном из каналов.

Боюсь, что это не поможет.
У меня прибор сейчас настроен так, что когда сопротивление маленькое, а мнимая часть сопротивление отрицательная, он показывает не ооочень большую емкость, а оочень маленькую индуктивность. Поэтому еслибы он просто ошибался, то при коротком замыкании показывал бы -10 nH.

Нет, он при замыкании площадок проводом накоротко и при установке индуктивности 10 nH показывает одинаковое значение - около нуля. Моя теория подтверждается так-же таким фактом. Если закоротить не проводом, а шайбой, то получается около -4 nH.

Сейчас протестировал - если прижимать достаточно надежно деталь, через мягкий силикон, то результаты плавают всего на +-0.2 nH. Результаты со вчерашнего дня не изменились.

Опять же косвенное подтверждение - достаточно точно держится 0 на тысячных долях пикофарада.

На таких мелких значениях очень важно взаимное положение детали и щупов. Вот например измерял 1.5 витка диаметром 8 мм. В одном положении 51 nH, при повороте на 90 градусов относительно щупов 56 nH.

[bob1]

а шайбой, то получается около -4 nH.

Правильная на мой взгляд корректировки должны получиться так.
1. Нужно правильно программно компенсировать фазу в одном из каналов.
2. SHORT калибровка.
3. Load калибровка.

Вы как делаете?

[balmer]

Нет, просто open-short-load калибровка.

Теоретически при такой калибровке все компенсируется само...

Правильно компенсировать фазу - это как? Единственное что приходит в голову - подключить резистор на 100 Ом и посмотреть на график фазы. Но только куда его потом прикрутить?

[bob1]

Теоретически при такой калибровке все компенсируется само

Да. но только влияние начального импеданса и компенсируются "длинные" провода. А поручать LOAd калибровке, компенсировать разные задержки сигнала в каналах, не очень корректно!!

Правильно компенсировать фазу - это как?

На сколько сигнал задерживается в канале (или отстает) по сравнению прохождением в другом канале - на столько нужно внести поправку. В программе как вариант повернуть вектор напряжения на нужный угол.

[balmer]

Это все делает Open-Short-Load калибровка.

Рассмотрим упрощенный вариант, просто Load калибровку:
Zx = Zxm * Zstd/Zstdm

Zxm - измеренное значение измеряемого элемента.
Zx - скорректированное значение измеряемого.

Zstd - точное значение эталонного элемента.
Zstdm - изсеренное значение эталонного элемента.

Все значения комплекстные

С = Zstd/Zstdm
С = это некий корректирующий коэффициэнт

Так вот
cabs(C) - на сколько корректируется по амплитуде
carg(C) - на сколько корректируется по фазе

То есть в open-short-load калибровку изначально заложена корректировка по фазе, и делать ее отдельно безсмысленно.

[bob1]

изначально заложена корректировка по фазе, и делать ее отдельно безсмысленно.

отрицательные значения тогда откуда....

[balmer]

удивляетесь отрицательным значениям.

Не удивляюсь отрицательным значениям. Более того, у кого не получается сделать отрицательных значений полученных после корректировки - тот косячник

Собственно - что такое отрицательное значение в данном случае? Это индуктивность меньше, чем индуктивность короткозамкнутых щупов. Правильно расположив проводники, чтобы ЭДС скомпенсировалась, можно уменьшить индуктивность.
Поэтому вопрос взаимной индуктивности проводов щупов и измеряемой детали - очень важен.

[balmer]

Довольном много возился с настройкой диапазонов в выходные. Местами чутка залазило в нелинейную область усилителя, местами неоптимально использовался диапазон ADC.
Результаты радуют. Теперь уже попадание в точность +-0.2% для резисторов почти на всем диапазоне от 10 ом до 100 КОм и 100 Гц-100 КГц. Естественно при этом показывает мнимую часть в ределах погрешности, либо емкость для резисторов больших номиналов.

Частично реабилитировал диапазон 250 КГц. Да, он фейлится при использовании резисторов 10 КОм и 100 КОм, но нормально работает на резисторах 100 Ом и 1 КОм. Полезный диапазон оказался для измерения наногенри. На даче (где я был в выходные) помех существенно меньше, там стабильно показывает и десятые доли наногенри Засим откланиваюсь, и начинаю приводить исходники в вид, который будет не стыдно выкладывать на обозрение.

[barby67]

Засим откланиваюсь, и начинаю приводить исходники в вид, который будет не стыдно выкладывать на обозрение.

Ок! Заказываю комплектуху... Кстати, в "Элитане" акция - заказ на сумму от 1000 р. высылают почтой бесплатно.

[balmer]

Ок! Заказываю комплектуху... Кстати, в "Элитане" акция - заказ на сумму от 1000 р. высылают почтой бесплатно.

Быстр ты неимоверно. Впрочем буду рад, если кто-либо повторит эту конструкцию. Кстати заказывал все в http://www.promelec.ru/ , если будет желание - сравни цены, мне "Элитан" показался довольно дорогим магазином, но с огромным ассортиментом.

Выложил исходники и схему:
https://code.google.com/p/rlc-meter-balmer/

Просьба пока не критиковать. Документации пока никакой нет, буду потихоньку писать.

[balmer]

Попытался проверить емкость конденсаторов.
Ну емкость электролитов знал, что они плавают сильно от температуры.
Попробовал на керамических, оранжевого цвета.

У меня нет слов!
При темпереатуре 20 C емкость 1030 pF
При темпереатуре 100 C емкость 220 pF (грел феном-паяльником)

Получается TKE = -10000 ppm/С
Эффект полностью повторяется как на моем приборе так и на заводском.
Это кстати конденстор с самым худшим TKE который есть у меня
Но и у других из этой серии падение на 10% емкости при нагреве до 100 C почти всегда происходит.
Есть у меня конечно и стабильные конденсаторы, например 470 nF 250 V практически не реагирует на нагрев.

Надо будет переделать мой первый LC метр на LM311, там тоже стоит конденсатор с плохим TKE

[alexf58]

Предлагаю взять патент на дешевый термодатчик

[Леонид Иванович]

У меня нет слов!

Известный факт, для конденсаторов Y5V при изменении температуры от 20 до 100 градусов емкость падает примерно на 80%. Это приведено во всех datasheet. Такого же порядка будет падение емкости, если к конденсатору приложить постоянное напряжение, близкое к номинальному.

[balmer]

Сравнение с UT71A и DE-5000, пока только на резисторах.
https://code.google.com/p/rlc-meter-balmer/wiki/compare

На резисторах 100 Ом, 1 КОм, 10, 100 КОм не сравнивал, ибо по ним происходила калибровка, и результаты были бы "нечестными"