RLC Meter, аналоговая часть

[bob1]

на обоих выводах детали в равной степени

Согласен.

у смд резистора очень небольшая индуктивность

10нГн - это разве большая Для калибровки RLC2 принимали 50нГн.

[balmer]

Для калибровки RLC2 принимали 50нГн.

Нет там 50 нГн. В SMD резисторе в 10 раз меньше!

резистор 1.6Ом Ls=10нГн.

Кстати да интересно. Может быть поэтому у меня показания на 6-7 нГ занижались? Я то калибровал резистором SMD 1 Ом, и предполагал, что у него нулевая индуктивность.

[bob1]

RLC2 просто привел для примера. В инете никто не жаловался, что RLC2 врет!!
А какая величина у SMD резистора...тут можно долго гадать... лучше прогнать весь ряд на "нормальном" приборе с "правильными" зажимами детали.

нулевая индуктивность.

Не нулевая .

[balmer]

Кстати так нигде не могу найти характеристик RLC-2. Везде такие параметры. Но совершенно непонятно, толи у него младший разряд 10 мОм, 10 nH, то ли сильно выше. Судя по схемотехнике и частоте 10 КГц он не должен измерять точнее +-10 nH, но опять-же могу оочень сильно ошибаться, зря его что-ли везде упоминают как эталон...

Опять же несогласованность параметров. На частоте 10 КГц мнимое сопротивление 10 нГ = 0.6 мОм, что достаточна малая величина... Больше похоже на минимальную разрешающую способность...

[balmer]

Измеряем резистор 1 Ом на частоте 30 Hz.
RAW данные с I V каналов.



Казалось бы "идеальные" синусоиды.
А вот хрен вам, вот так выглядит отклонение от рассчитаной синусоиды:


Довольно сильная гармоника второго порядка в V канале!

[alexf58]

2я гармоника - ассиметрия. А сложно попробовать честное двухполярное питание вместо искусственной земли?

[Neekeetos]

Довольно сильная гармоника второго порядка в V канале!

Обычно гармоники смотреть проще на спектре, особенно если шкала уровня в дб. Вторая гармоника(как и любая другая) не должна быть проблемой - фурье практически идеально их все давит даже на 30гц(тут правда все зависит от примененного окна и количества точек).

[barby67]

Но совершенно непонятно, толи у него младший разряд 10 мОм, 10 nH, то ли сильно выше.

Младшие разряды 1 мОм и 1 нГн.

[balmer]

Вторая гармоника(как и любая другая) не должна быть проблемой

Если приглядется - то там небольшая ассиметрия в амплитуде первой и второй волны в гармонике. Что приводит к достаточно жесткой ошибке в 0.5 градуса. Что на частоте 30 Гц чуть больше, чем дохрена.

А сложно попробовать честное двухполярное питание вместо искусственной земли?

Врядли поможет. Не зря там такая низкая частота 30 Гц на рисунке.
Моя интерпретация, которая может быть неверной.
Дело в том, что у ФНЧ, который чистит сигнал DAC от высоких частот, частота среза 3 КГц. А DAC 12 бит. ФНЧ уже не "давит" ступеньки от перехода от одного уровня к другому.

Мое мнение, что с текущей реализацией надо завязывать. Ибо тяжело получить принципиально более качественные результаты.

[Neekeetos]

Если приглядется - то там небольшая ассиметрия в амплитуде первой и второй волны в гармонике. Что приводит к достаточно жесткой ошибке в 0.5 градуса. Что на частоте 30 Гц чуть больше, чем дохрена.

Не совсем понятен механизм вычисления ошибки в 0,5 градуса. Что, если убрать вторую гармонику, то результирующий вектор фурье для первой гармоники поворачивается на полградуса? если так, то смотреть надо в сторону именно фурье, тк такого не должно быть.

[balmer]

Не совсем понятен механизм вычисления ошибки в 0,5 градуса.

Вычисляю так - подключаю на вход резистор, и смотрю какая разница фазы между I V каналами. На частоте 30 Гц собственный сдвиг фазы каналов минимален. Там где нет нелинейных искажений видимых как вторая гармоника - там нет и сильной ошибки фазы.

[alexf58]

Если на выходе AD8603, то рискну предположить что при маленьких резисторах в нагрузке, последовательные 100 ом - слишком мало. У этого ОУ выходной ток небольшой и не симметричный.

[balmer]

Повозился вчера вечером с вопросом точности на низких частотах.

Нелинейные искажения возникают при установке максимального коэффициэнта усиления x32 в PGA MCP6S21. Но их наличие либо отсутствие никак не влияет на точность фазы.

Достал платку старую для сравнения. Она практически ничем не отличается, только нет отключаемого конденсатора в фильтре после DAC. Сейчас в ней был напаян 3.3 nF конденсатор. Каково же было мое удивление, когда оказалось, что там точность определения фазы в 3 раза выше и ошибка имеет другой знак.

Подключил резистор 100 Ом. При измерении его практически нет ни шумов, ни второй гармоники.
На частоте 30 Гц:
- на новой платке ошибка -0.26 градуса
- на старой платке ошибка +0.07 градуса

ошибка очень стабильна, плавно уменьшается с частотой.

На новой платке ошибка после x20 усреднения получается на уровне 0.2-0.3 LSB и можно уже разглядывать как перещелкиваются уровни на ADC на 1 LSB
Причем графики IV практически идеалльно накладываются друг на друга как по амплитуде так и по фазе. Сейчас рабочая гипотеза такая:
Когда синус растет один из каналов перещелкивается на 1 LSB чуть раньше, чем другой. Этого вполне хватает, чтобы получить ошибку в 0.26 градуса.

Причем похоже отсутствие шумов только усугубляет проблемму...

Сделал еще один эксперимент, который давно хотел сделать. Отключил IV конвертор, и заставил его работать как виртуальную землю. Потестировал на частотах 10 Гц- 3 КГц - разницы в результатах не заметил практически.

[bob1]

Сколько точек используется для формирования 1 периода синуса на частоте 30Гц? И сколько точек(или периодов) для одного замера?

[balmer]

2000 точек на 1 период синуса. 20 периодов синуса замеряем.

[balmer]

Потестировал вариант, в котором IV конвертор превратился в "виртуальную землю".

При измерении мелких сопротивлений и индуктивностей наводки на V канал достаточно велики. 10 мОм уже не измеришь.
Но вот когда общее сопротивление превышает 1 Ом уже крайне хорошая картина.
Во первых исчезла ошибка систематическая, которая была при измерении индуктивностей.
Во вторых на частотах 250 и 375 КГц все измеряется без проблем.

[balmer]

Написал чутка документации. Не факт, что она кому либо нужна, поэтому улучшать буду только если вопросы появятся

[TIGR]

balmer
10мОм неплохой результат.Чем проверяли?

[balmer]

Номальной проверки низкоомного диапазона у меня не было. Минимальный резистор, который измерял 0.1 Ом. Ну и проверял на кусочках провода, что при увеличении длинны сопротивление измеряется достаточно линейно. Что 0 со временем никуда не уезжает. Если предложите какой-либо тест на "подручных материалах", могу провести.

Ну и еще косвенный тест - это измерение катушек индуктивности в десятки наногенри. Там у них мнимая часть сопротивления очень низкая и меняется в зависимости от частоты. Стабильность показаних - хороший признак линейности шкалы. Вот как это выглядит:

[TIGR]

balmer
Не измерив 10мОм,вам ничего не светит.Вы ничем не отличаетесь от ваших конкурентов