Форум РадиоКот

Еще раз померял выходное напряжение первичного ИОН, но уже с использованием усреднения по 30-и измерениям (около 10 секунд), и вытягиванием дополнительного разряда на В7-39.
Получил такой график:


В7-39 проверил единственным доступным мне способом: провел АВК, вход закорочен, с усреднением и вытягиванием дополнительного разряда получил дрейф "0" на 1е.м.р примерно за 20 минут.
В силу того что измерения первичного ИОН в В7-54 проводились меньшее время, можно предположить, что погрешность вносимая В7-39 - минимальна. Тем не менее хочу провести те же измерения более точным и стабильным прибором.
Относительно обмера, оба вольтметра хорошо прогреты, после подключения всех измерительных проводов проработали еще около часа. Помещение, где проводились измерения не имело сквозняков и каких либо движений воздуха. Перед началом измерений на В7-39 был пройден АВК. Провод для подключения был использован К-1 из комплекта вольтметра В7-34, Guard естественно использовался.

Полученный график меня совсем не радует...

Добавлено after 39 minutes 41 second:
Пересчитал в ppm (вроде бы не ошибся), за "0" взято напряжение -6.463783


Добавлено after 2 hours 3 minutes 49 seconds:
Ради интереса, выпаял стабилитрон из 2-й платы и подключил его к ЛБП, через токозадающий резистор на 1,6КОм (С5-5В).
Провел измерения и составил график:

При измерениях были приняты меры по экранированию, в том числе и тепловому (как резистора, так и стабилитрона).

И мне сейчас не дает покоя один вопрос, все же это чей дрейф, стабилитрона, или В7-39? Что-ж, буду ждать, когда на руках будет рабочий В1-18, возможно у меня получится выписать во временное пользование В1-18, прошедший поверку/калибровку 3 месяца назад.

Для сравнения, результат измерения 2С108Р в составе В1-30:


(Solartron 7081, 7,5 разрядов, время интегрирования 3,2 с)

Михаил, спасибо, интересно было взглянуть на ваш график.
Т.е. по сути, данный стабилитрон имеет "шумы" на уровне 20-25мкв, или же около 3ppm, и по сути, такую же краткосрочную стабильность, что было зафиксировано и мной...
Я до этого не залазил в такие дебри, но мне кажется, что краткосрочная стабильность в 3ppm, это многовато для элемента, для которого заявлена долговременная стабильность в 5ppm?
Буду дальше анализировать....

Судя по справочнику шум может быть до 4 ppm в полосе 0,01-1 Гц:

Михаил, спасибо. Выходит в этом узле проблем нету. Ну а шум, как я понимаю, можно снизить, применив несколько стабилитронов. Переварю полученную информацию и продолжу изыскания по этому вольтметру.

Очередное наблюдение за выходным напряжение вторичного ИОН (+6.45В)


Впрочем, на данный момент данное наблюдение для меня предоставляет уже чисто номинальный интерес, а почему - об этом ниже.

Небольшой абзац из описания работы АЦП:

Из описания видно, что ток Iоп+ вдвое выше Iоп- только потому, что токозадающий резистор в цепи Iоп- никогда не отключается.
Т.е. в случае переключения источников опорного тока, положительный и отрицательный опорные токи должны быть равны.

Еще раз обратимся к схеме:

За стабильность тока Iоп+ отвечает очень много компонентов, начиная от прецизионных делителей, заканчивая вторичным ИОН (+12.9В), и так далее, собственно, все элементы обведены на схеме.
Могу предположить, что такое усложнение схемы, да еще и с огромным количеством элементов, отвечающих за стабильность, может иметь приличные дрейфы, впрочем краткосрочные дрейфы хорошо наблюдаются на подопытном кролике.
Мысли по изменениям/доработкам:
Построение ИОН с 2-я выходными напряжениями: +6.45 и -6.45, для инвертирования предполагаю использовать LTC1043, впрочем, можно рассмотреть и вариант с использованием делителя на 2-х прецизионных резисторах. Что лучше - тут сможет показать только эксперимент и измерения.
Переделать цепь, формирующую опорные токи АЦП.
Первая идея по переделке выглядела примерно так:

В недостатках - дрейфы токозадающих резисторов и дрейфы ключей.
Которая преобразовалась в такую:

Как итог, самая сложная и ответственная часть в данном варианте - коммутирующие ключи.

Так же скажу, что при такой переделке ИОНиТ - перестанет работать формирователь измерительных токов R. Но это решаемо.

Сейчас изучаю, как можно реализовать ключи коммутации опорных токов АЦП, но так же буду рад услышать советы.
Расчетов не проводил (да и если честно не знаю как), но мне кажется такая переделка так-же должна снизить влияние низкочастотных шумов стабилитрона. И возможно его дрейфов.

Добавлено after 2 hours 56 minutes 14 seconds:
Полазил по сайту AD, поискал какие интегральные переключатели у них есть, вроде бы как идеально должен подойти на эту роль ADG419.

Добавлено after 1 hour 17 minutes 57 seconds:
Быстренько набросал схему ИОНиТ и коммутатора опорных токов АЦП. Сама идея переделки, как она мне видится.


Добавлено after 35 minutes 30 seconds:
Какие преимущества вижу в данном варианте переделки:
1. Максимально близкое соответствие отрицательного и положительного опорных напряжений, с минимальными дрейфами друг относительно друга.
2. Уменьшение количества прецизионных высокостабильных резисторов до 2-х - входной резистор АЦП и резистор в генераторе опорных токов АЦП.
3. В силу того, что резистор в генераторе опорных токов используется только один, его дрейф не вызовет разбаланса опорных токов АЦП и минимизируется дрейф нуля.
В минусах, придется что-то думать по поводу работы источника тока для измерения сопротивлений. (кстати, еще момент, чуть раньше я упоминал, что на данной конкретной плате, при замыкании токовых выходов вольтметра, получал дрейф показаний при измерении напряжений).

АЦП с токовыми ключами на биполярных транзисторах мне в вольтметрах почти не встречались. Почти, за исключением одного случая - АЦП Datron 4920:



Замены ключей и ИОТ на ИОН - сродни глубокой модернизации прибора. Но как мне кажется, эта модернизация просто переведёт область проблем в другую плоскость. При штатной схеме АЦП не существовало проблем со сквозными токами коммутируемых источников, инъекцией зарядов при форсированном управлении затворами MOSFET ключей, не нужно было заботиться о неопределённости входа интегратора в периоды "мёртвого времени" ключей импульсной обратной связи, не важна была вариация сопротивления открытых ключей. В случае перехода на коммутирование ИОН эти сложности появятся, все и сразу
Дорогу осилит идущий (с). Я понимаю, что вышеприведенная схема - это только наброски. Дальше, очевидно, понадобится уточнение типа ОУ. LT1013 имеет входной ток Ib до 30 нА и требует выравнивающих резисторов по входам. В свою очередь инвертору на LTC1043 присуще высокое выходное сопротивление, а входной ток ОУ вызовет пульсации напряжения на C1. При частоте коммутации LTC1043 450 Гц амплитуда этих пульсаций будет составлять около 33 мкВ п-п. Так что ОУ с малым Ib так и просится в схему Помимо этого, поскольку ИОН будет работать всё так же с динамической нагрузкой, наверняка потребуется частотная коррекция ОУ. Не напрасно в исходной схеме этим озаботились особо.

[uquote="Alti",url="/forum/viewtopic.php?p=3221952#p3221952"]И так, ещё один В7-38.
На что ещё обратить внимание?[/uquote]
Начните как всегда от печки, то есть с проверки питания (имеется ввиду соответствие напряжений номиналу, ну и т.д.). Пока в приборе не будет нормального питания - вообще нет смысла что-то искать дальше. Для начала я бы просто заменил все фильтрующие конденсаторы-электролиты в блоке питания на современные. Впрочем, это обычная процедура для приборов, которым уже много лет.

Во вложении - несколько измененная схема БП для В7-38, которым я давно и успешно пользуюсь (на 3 странице этой ветки я уже писал про некоторые изменения, которые сделал в своем экземпляре этого вольтметра для улучшения его работы).

После добавления конденсаторов (выделены на схеме красным цветом), прибор стал стабильнее даже во время первоначального прогрева - перестали быстро скакать цифры в самом его младшем разряде (во время первоначальной калибровки нуля после 15 минут прогрева, входные клеммы обязательно должны быть закорочены между собой !!!).
Попутно уменьшилось влияние сетевых помех на работу прибора.

На место номиналов 47 мкФ и 10 мкФ можно поставить любые исправные электролиты, с рабочим напряжением, не менее 25 Вольт (одним из номиналов 47 мкФ заменил уже имевшийся штатно С33 = 0.1 мкФ).

А вот в качестве конденсатора 6.8 мкФ желательно поставить экземпляр с заранее гарантированной малой утечкой (он включен параллельно опорному напряжению микросхемы), лучше - пленочный, или керамический.
Ни того ни другого с малыми габаритами и с проволочными выводами у меня не оказалось, а "колхозить" выводной из СМД-керамики - сильно не хотелось.
Поэтому, поставил попавший под руку, оксидно-полупроводниковый электролит, так называемую конденсатор-"капельку" синего цвета (у них разные по толщине выводы, + вывод обычно толще).
Напряжение опоры в микросхеме КР142ЕН2Б равно около +2.160 Вольт, поэтому подойдет конденсатор даже с допустимым напряжением 6.3 Вольт.

Идею установки конденсатора для дополнительной фильтрации выходного напряжения, мне подсказала статья А. Михайлова "Уменьшение пульсаций в стабилизаторах на К142ЕН1 и К142ЕН2", когда-то прочитанная в журнале Радио N12 за 1989 год, стр.64. Там, правда, рекомендовался номинал 3.3 мкФ, точно такого не нашлось, поставил побольше.


P.S.
Хочется предупредить всех, кто использует в своей работе вольтметр В7-38, - у него нет запоминания предела измерения при пропадании питания !!!
Поэтому, если по каким либо причинам у вас отключится (или сбойнет) его питание от сети, а на его измерительных клеммах останется относительно высокое напряжение, очень высока вероятность выхода из строя входных цепей этого вольтметра, со всеми вытекающими последствиями.
Всегда помните разницу между мудрым и умным: "... умный выйдет из любой трудной ситуации, а мудрый - в нее не попадет ..."...

Михаил, спасибо за информацию. Как вы правильно отметили - это лишь набросок и до реализации в железе еще далеко. Но с учетом того, что у меня по сути 2 прибора и оба проблемных, такая переделка одного из них, представляет для меня определенный академический интерес.

Кстати, очень хорошее и подробное описание прибора В7-38 приведено в книге "Ремонт измерительных приборов", авторы Куликов Г.В., Хабаров Б.П., 2000 года издания, она есть в сети.

Вот несколько ссылок на нее - http://padabum.com/d.php?id=21650
http://mirknig.su/knigi/apparatura/1794 ... -2000.html
http://radiohata.ru/other/938-g-v-kulik ... borov.html

В этой книге буквально все разжевано про него (и не только).

Кто не хочет возиться с защитой от ботов, спама и прочего - ниже ссылка для скачивания вышеуказанной книги без всего этого, с нормального файлообменника.
В ZIP-файле сразу 2 варианта книги, один в формате DJVU, другой - в формате PDF, кому что больше понравится.

http://fayloobmennik.cloud/7135089

Дерзайте...

Спасибо за книгу! Очень интересен системный подход к поиску-устранению неисправностей. Хотел для себя что-то подобное составить, а, оказывается, все уже написано до нас. И очень прилично.

[uquote="Miko2015",url="/forum/viewtopic.php?p=3234581#p3234581"]Спасибо за книгу![/uquote]Пользуйтесь на здоровье...

Я когда-то давно купил ее бумажный вариант просто так, для коллекции, не сильно надеясь, что она когда либо понадобится.
А вот все таки пригодилась для ремонта В7-38.

Уже потом нашел в сети и сам ее скан, он, кстати, очень хорошего качества, чего не скажешь о сканах документации на В7-38, ну, там и сама документация была просто отвратного вида.

Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, чем заменяете или чем можно заменить КП301Б и КП303Г из доступного (например, в чипе и дипе) импорта без вреда для параметров прибора?
Сдох В7-38. Вероятно, из-за плохого контакта в розетке. Погибли 2 защитных транзистора и ключи (количество пока не уточнял).
Спасибо.

[uquote="mvf",url="/forum/viewtopic.php?p=3237745#p3237745"]Здравствуйте!
Подскажите, пожалуйста, чем заменяете или чем можно заменить КП301Б и КП303Г из доступного (например, в чипе и дипе) импорта без вреда для параметров прибора?[/uquote]
Для начала прозвоните переходы сток-исток этих транзисторов обычным омметром (лучше стрелочным), найдете пробитые.
Прозванивать можно даже без их выпайки, различия в переходах - находятся буквально сразу.

Что касается замены, в качестве КП303Г должны подойти BF245C (напряжение отсечки не более 7.5 Вольт), или 2N5485 (при желании можно еще найти, их аналогов довольно много).

А вот с заменой КП301Б - посложнее. То, что обычно рекомендуют справочники - 2N4038, 2N4360, 2N2841 и MFE3003, не знаю, можно ли сейчас их найти, вроде они уже довольно старинные.
Из наших - должны подойти КП304 (поисковик дает их аналоги - 2N4352, 2N4268), правда, цены на наши транзисторы такие, что покупать их не хочется (поищите в поисковике, сами убедитесь).

Вообще, импортные аналоги КП301Б - нужно искать в справочнике среди маломощных кремниевых полевых транзисторы с изолированным затвором и индуцированным каналом P-типа.

Jes, спасибо, как я понял, народ находит оригиналы. У КП303Г смущает в 10...50 раз более низкий в серии ток утечки затвора, а он в таком режиме и включен в схеме. Есть в наличии 303В, Е, Ж. BF245C в продаже есть, ток приведён для 20В, видимо придётся его ставить. С 301Б не ясно пока. То есть Гугл аналоги находит вроде, а в доступной продаже их нет.

[uquote="bsw_m",url="/forum/viewtopic.php?p=3222229#p3222229"]Кажется, нашел дисплей к вольтметру В7-54 на сайте у производителя: http://www.display.by/ru/39.htm. Интересно, что есть вариант с англоязычными надписями в верхней строке: http://www.display.by/ru/38.htm
Решил поделиться, так как помню, кто-то искал в интернете дисплей к данному вольтметру.

Добавлено after 48 minutes 39 seconds:
По поводу же резисторов.
Пока нет в наличии нормальных резисторов предпринял 2-ю попытку восстановить имеющихся. Параллельно более подробно изучив конструкцию резистивного элемента (об этом ниже).

Резисторные сборги из ИОНиТ были разобраны. Разбирать их лучше посредством нагрева, я грел на утюге примерно до 250градусов, тогда клей которым склеены отдельные резисторы немного размягчается и корпуса можно разъединить не повреждая их. Корпуса сборок сделаны, судя по всему, из материала АГ-4В, и такая температура на них не должна как либо повлиять.
Далее из резисторов были вынуты резистивные элементы - тут так же нагреваем, клей размягчается и аккуратно подковыриваем иголкой. Площадки на резистивных элементах были заново облужены (опять было несколько элементов с площадок которых припой собирался на жало паяльника). После снова вклеены в корпуса и подсоединены к контактам корпуса. Для подсоединения использовал несколько жил свитых вместе из провода МГТФ, для того чтобы сохранить "мягкость" соединения и не было механического воздействия на площадки резистивных элементов при изменении температуры.
при сборке сборок, корпуса не стал склеивать, а просто стянул их самоклеющейся каптоновой лентой. После установки в вольтметр и прогоне наблюдался дрейф в течение примерно 8-и часов, позже он стабилизировался.
Вольтметр был собран и проведена пробная калибровка и далее прогон в течение 24-х часов, за это время "0" и показания не уплыли.

К сожалению, по данным результатам судить о восстановлении вольтметра рано, поэтому буду наблюдать.
Относительно же проблемных диапазонов 2В и 200В - они ожидаемо провалили пробную калибровку. С ними еще буду разбираться.
Относительно же резистивных элементов и конструкции контактных площадок.
Расковырял один поврежденный при первой попытке восстановления резисторов, элемент, а именно - снял вокруг площадок материал, напоминающий стекло и рассмотрел конструкцию в микроскоп, к сожалению, фото не будет, ибо через окуляр сделать путный снимок не получилось, а переходника на камеру у меня в наличии нет.
Итак попробую описать на словах конструкцию контактной площадки (по слоям, начиная с основания):
1. Керамическое основание
2. Резистивная фольга, которая очень тонкая, в несколько раз тоньше человеческого волоса.
3. Нашлепка из фольги, на которую производится пайка. Толщину ее измерить не знаю как, на вид - около 0.05-0.1мм
4. Укрепляющие капли по краям контактной площадки из материала напоминающего стекло.

Сама резистивная фольга лужению не поддается вообще. Фольга контактной площадки лудиться но очень тяжело, из какого материала она изготовлена - не знаю, материал по цвету ближе к серебристому с желтоватым отливом. Как соединяется фольга площадки с фольгой резистивного элемента - увы не знаю, и рассмотреть не смог. Есть предположение, что контакт мог нарушаться как раз в месте соединения фольги контактной площадки с резистивным слоем. Тем более, эти накладки на некоторых резисторах выглядят очень топорно.

Добавлено after 6 minutes 45 seconds:
Несколько снимков по резисторам добавлю:
Разборка (а как же без синей изоленты? )

Контакты и что вокруг них, более крупным планом:


Добавлено after 15 minutes 21 second:
Относительно же дальнейших работ по данному вольтметру:
1. Так или иначе закрыть вопрос с данными сборками резисторов. (может быть замена на вишаевские z-foil, а может, повезет и найду оригинальные).
2. Уменьшение температурных дрейфов вольтметра.
3. Уменьшение шумов измерительного тракта и ИОНиТ.

Для осуществления некоторых из этих пунктов - потребуется дополнительная оснастка - более стабильная и менее шумная мера напряжения, усилитель для оценки уровня шумов, это как минимум.
В процессе буду описывать что делалось, зачем, и какие получены результаты.

Так же предположительно, недели через 2-е уже будет на руках нерабочий В1-18/1, с предварительным диагнозом - цифровая часть, но по ковырянию этого прибора, думаю, есть смысл завести вообще отдельную тему. Прибор же забираю взаимозачетом из-за желания поковыряться в нем и изучить. Все же интересно изучить прибор, который по точности и стабильности находится на уровне легендарного HP 3458A.[/uquote]
Здравствуйте. Да дисплеи делают и они не очень дифицитны. Если я не ошибся, то у Вас такой будет. На В2-39 точно такие ставят.

[uquote="mvf",url="/forum/viewtopic.php?p=3237745#p3237745"]Сдох В7-38. Вероятно, из-за плохого контакта в розетке. Погибли 2 защитных транзистора и ключи (количество пока не уточнял).[/uquote]
У моего знакомого тоже сгорал В7-38, но, из-за сильной сетевой помехи.
Как потом оказалось (знакомый живет в частном секторе), его сосед рядом варил что-то самодельным сварочником.
Выглядело это как - беспорядочные переключения предела измерения в приборе.
После этого входные цепи вольтметра - накрылись женским органом .

Я уже писАл про плохое подавление сетевых помех в этом приборе, очень желательно по сети поставить ему помехоподавляющий фильтр вкупе с улучшением параметров его БП.

И, конечно, напайка блокирующих конденсаторов на логические микросхемы - пойдет ему на пользу.
Особенно это касается счетчика схемы АВП (автовыбора предела) и его дешифратора (микросхемы МС15 - К561ИЕ11, МС16 - К561ИД1).

P.S.
Починка В7-38, - занятие еще то, особенно когда предварительно глянешь на его схему с почти двумя десятками ключей на полевиках.
Восточные четки - просто отдыхают...

jes, а рекомендации к прозвонке канала прямо в схеме относятся и к КП301, или только к КП303 ? Я обычно выпаиваю их все перед прозвонкой, никогда не пробовал сразу прозванивать...

[uquote="Дмитрий М",url="/forum/viewtopic.php?p=3239774#p3239774"]jes, а рекомендации к прозвонке канала прямо в схеме относятся и к КП301, или только к КП303 ?[/uquote]
Теоретически, конечно, лучше их выпаять а потом уже прозвонить.

Но, когда я чинил самый первый В7-38, решил для начала просто прозвонить все ключи без их выпайки.
Как это ни странно - я довольно быстро нашел полевик-ключ КП301, который отличался от всех остальных.
Мне повезло в том случае - после его замены, прибор заработал, оставалось лишь немного его подстроить.

Ну, а вот со вторым экземпляром пришлось помучиться вдоволь (который сгорел от помехи), мало того, что там пришлось сменить пяток ключей, там и часть ОУ были спалены.
Повезло в том, что микросхемы с резисторными делителями - остались целыми, к сожалению, так бывает далеко не всегда.