Например TDA7294

Форум РадиоКот • Просмотр темы - Измеритель малых сопротивлений
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)






Текущее время: Пт июл 01, 2022 14:44:59

Часовой пояс: UTC + 3 часа


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 82 ]  1, , , ,  
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 17:54:59 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 4
Здравствуйте.

Долгое время не даёт покоя идея сделать измеритель малых сопротивлений. Вот решил поделиться мыслями с сообществом.

Требования по решаемым таким прибором задачам:
- поиск КЗ на печатных платах.
- оценка сопротивления контактов реле, выключателей и т.д.
- оценка сопротивления и индуктивности дорожек на печатных платах.
- внутрисхемное измерение ESR конденсаторов.
- измерение внутреннего сопротивления аккумуляторов и батареек.

Основные ТТХ:
- способ измерения: мост переменного тока.
- частоты:
- 20 Гц (может 100Гц, ближайшее к постоянному току).
- 1 кГц (как стандарт для аккумуляторов).
- 100 кГц (как стандарт для конденсаторов).
- размах тестового сигнала 100-200 мВ Vp-p, чтоб не открывались даже диоды Шоттки.
- естественно полноценная 4х-проводная схема.
- отвязка измеряемой цепи по постоянному току.
- защита входа от высоких напряжений.

Погрешность видится не хуже 1-2% (1кГц) на сопротивлении 10 мОм, разрешающая способность 1 мкОм или меньше. По стабильности показаний - добиться максимума от применяемых щупов/зажимов.

Решить такую задачу покупкой одного или нескольких приборов дорого, да и не спортивно. Достойных самоделок не встречал (может плохо искал?), только простейшие.

Основные черты конструкции видятся так: МК с хорошими АЦП (STM32F303), усилители с полноценной схемой смещения, достаточно быстродействующие и малошумящие (AD8129, Кус около 12), выходной каскад обеспечивающий ток через измеряемую цепь до 30-50 мА (два канала TS922 впараллель + возможно рассыпуха). Сопротивление шунта измерения тока через измеряемую цепь около 5 Ом. Исполнение настольное, с глазастым дисплеем, встроенный аккум.

Кроме моментов правильной трассировки и экранирования, есть важнейший вопрос подключения прибора к измеряемой цепи. Видимо нужно несколько способов 4х-проводного подключения:
- площадки по размеру на печатной плате, для запайки измеряемого SMD-компонента.
- крокодилы, для выводных компонентов.
- щупы, для внутрисхемных измерений.

В щупах есть идея использовать чуть более длинный пружинный контакт для канала напряжения и жёсткий контакт для канала тока, что-бы его можно было сильно прижать. Типа как на фотке (иглы припаяны просто для примера):
Изображение
Кто что думает об этом ? Критика и идеи приветствуются.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 18:41:06 
Это не хвост, это антенна
Аватар пользователя

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 101
Зарегистрирован: Вт янв 26, 2021 22:33:21
Сообщений: 1340
Рейтинг сообщения: 0
Уже есть, еср и миллиомметр от Мирона 63.

_________________
" Не спрашивай по ком звонит колокол, он звонит по тебе " Джон Донн.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 19:31:26 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Alex_641, если имеете ввиду "ESR_LCFv3 from miron63", то это несерьёзно. Прибор на подобном принципе измерения я делал еще 15 лет назад, даже публиковался в Радио (2006г, N1, N2, стр23.), поэтому прекрасно знаю его возможности.


Вернуться наверх
 
PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 21:07:16 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 555
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16
Сообщений: 512
Рейтинг сообщения: 4
Andrey_B, не буду отговаривать. Может и получиться. Сам в своё время похожими целями увлекался.
Сейчас же все (кроме первой) перечисленные вами работы выполняю с использованием XJW01. Единственный его минус - отсутствие частоты измерения 100 кГц, нивелируется наличием DE5000. Набор самодельных щупов и пинцетов обеспечивает как 4-х, так и 2-х проводное подключение (можно попробовать ради эксперимента 4-мя иголочками приконнектиться к СМД детальке 0603 или меньшей ;) ).
По поводу поиска КЗ на платах переменкой - как планируется отличать КЗ от ESR имеющихся на плате электролитов при прозвонке цепей питания?

Цитата:
По стабильности показаний - добиться максимума от применяемых щупов/зажимов.
Посчитаем? Исходные данные:
Цитата:
разрешающая способность 1 мкОм или меньше...
ток через измеряемую цепь до 30-50 мА
Получаем:
U=IR=10^(-6)x50*10^(-3)=50*10^(-9)=50 нВ (нановольт переменного тока). Прямо сказать, непростая задача. :shock: Если вообще решаемая...
И нужно ли оно, одномикроомное разрешение? Для многокилоамперных цепей - наверное, да. Для обычной электроники - :dont_know:
Всё - ИМХО.

_________________
VAC for us
HP3456A, HP3457A(+FRAM+STK12C68), HP3458A(+FRAM)
FLUKE 343A(+MAX44246+3xLM399)


Вернуться наверх
 
LED-драйверы MEAN WELL – выбор больше, стоимость ниже

Компэл расширил и существенно пополнил склад LED-драйверами компании MEAN WELL, одновременно снизив цену на них. В настоящий момент на складе представлена широкая линейка продукции для наружного (семейства HLG, ELG, XLG, LPC, LPV), и для внутреннего (APC, LCM, SLD, APV) освещения. Имеется большой выбор моделей с различными режимами стабилизации выходных параметров. Кроме того, есть в наличии и линейка DC/DC-драйверов, как понижающих (семейство LDD), так и повышающих (семейство LDH).

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 22:22:35 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Сейчас же все (кроме первой) перечисленные вами работы выполняю с использованием XJW01. Единственный его минус - отсутствие частоты измерения 100 кГц,

Диапазон вниз маловат, хочется на порядок, а лучше на 2 ниже. Схемотехника классическая, в лоб. Если уж с такой элементной базой такие характеристики получили, то с нормальной будет всё совсем хорошо.

нивелируется наличием DE5000.

Это уже другие деньги. У меня имеется YR1035, он дешевле, и тоже перекрывает часть задач.

(можно попробовать ради эксперимента 4-мя иголочками приконнектиться к СМД детальке 0603 или меньшей ;) )

Иголочки 4, а руки всего 2. :))

По поводу поиска КЗ на платах переменкой - как планируется отличать КЗ от ESR имеющихся на плате электролитов при прозвонке цепей питания?

Я имел ввиду КЗ на пустых, ещё не запаянных платах. По роду работы частенько такой брак приходится отлавливать, вот думаю ещё и этот процесс облегчить.

U=IR=10^(-6)x50*10^(-3)=50*10^(-9)=50 нВ (нановольт переменного тока). Прямо сказать, непростая задача. :shock: Если вообще решаемая...

Это всего на порядок лучше, чем у XJW01. Не думаю, что с этим будут проблемы (по опыту с RLC-71 и RLC-метром Neekeetos`a), оверсемплинг творит чудеса. :)) Правда нужно прикинуть, что будет по шуму усилителей.

И нужно ли оно, одномикроомное разрешение?

Возможно и нет, но интереснее решать задачи хоть в чём-то сложнее тех, что уже решены много раз.


Вернуться наверх
 
Литиевые батарейки FANSO в беспроводных датчиках

Литиевые батарейки различного химического состава и разных типоразмеров широко используются в беспроводных датчиках систем сбора данных, промышленной автоматики и систем умного дома. Широкий спектр таких батареек производит не прекратившая поставки в Россию китайская компания Fanso, входящая во всемирно известный концерн по производству электрохимических элементов питания EVE.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Вт окт 12, 2021 23:27:28 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 555
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16
Сообщений: 512
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
Иголочки 4, а руки всего 2. :))
Это и есть оправдание применения не-Кельвиновского пинцета - одной рукой управиться можно.

_________________
VAC for us
HP3456A, HP3457A(+FRAM+STK12C68), HP3458A(+FRAM)
FLUKE 343A(+MAX44246+3xLM399)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 13, 2021 00:25:19 
Друг Кота
Аватар пользователя

Карма: -5
Рейтинг сообщений: -230
Зарегистрирован: Сб фев 25, 2012 16:22:13
Сообщений: 3555
Откуда: Планета Чистый ESR
Рейтинг сообщения: 1
Идея очень привлекательная.
Возможно,вас заинтересует радиолюбительская конструкция микроОмметра.
http://bbs.38hot.net/thread-40484-1-1.html
Изображение

_________________
Керамика-100мкФ
Чистый ESR-0,0002Ом
Меандр
F-350кГц
Uт-100мВ
Пинцет MAX 253 Ceramic


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 13, 2021 08:31:21 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 10
Рейтинг сообщений: 335
Зарегистрирован: Пт май 01, 2015 14:33:13
Сообщений: 686
Рейтинг сообщения: 0
Возможно,вас заинтересует радиолюбительская конструкция микроОмметра.
http://bbs.38hot.net/thread-40484-1-1.html


С Тигром все понятно, он только картинки рассматривает. А прочитать про 24х разрядный АЦП и понять о прочих сложностях ему не судьба.
Вот пример измерения резистора по 4х проводной схеме с включенным фильтром на сверх коротких проводах. Два последних разряда "мусорные", что видно по фото...
Изображение Изображение


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 13, 2021 11:31:17 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
TIGR, эта конструкция измеряет на постоянном токе. Немного не то.
Yuriy_King, может оно просто плывёт, или именно шум ? Странно это для кейтли.

В качестве усилителей наверно больше подойдёт что-то типа AD8221 или ina826.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 13, 2021 12:44:22 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 10
Рейтинг сообщений: 335
Зарегистрирован: Пт май 01, 2015 14:33:13
Сообщений: 686
Рейтинг сообщения: 0
... может оно просто плывёт, или именно шум ? Странно это для кейтли.

Я показал минимальное и максимальное значения - показания меняются в этом диапазоне.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 13, 2021 14:12:02 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Из трудностей пока вижу только одну, как пропихнуть синус 20Гц с требуемым током через развязывающий конденсатор, который больше чем 10мкф брать не следует. Есть идея сделать выходной усилитель с регулируемой выходной амплитудой 100мВ...10В. Отслеживать через канал напряжения размах на измеряемой цепи и не давать ему превышать уровень в 100-200мВ, регулируя амплитуду выходного усилителя. Надо нарисовать и обдумать получше.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 20, 2021 13:23:18 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Накидал схему, выкладываю на поругание. :)
Изображение
Некоторые пояснения:
- питание DA3 +12В, остальных ОУ +3.3В.
- размах на измеряемой цепи не превышает 150мВ при её сопротивлении не выше 5 Ом. При сопротивлении выше 5 Ом, надо программно уменьшать размах тестирующего синуса. Конечно будет падать общая точность, да и бог с ней, нам главное область низких сопротивлений.
- при данных значениях RC должно нормально работать с тестирующим сигналом и 20 Гц, и 100 кГц.
- на среднюю точку +1.65В с ЦАП МК можно попробовать подмешать немного шума, чтоб оверсемплинг веселей шёл.
- применение усилителей с дифф.выходом слегка улучшает ситуацию с суммарной разрешающей способностью измерения.
- все статические смещения по напряжению и фазе компенсируются программно.
- АЦП4 МК измеряет среднее напряжение на измеряемой цепи, что полезно при тестировании аккумов.

Это и есть оправдание применения не-Кельвиновского пинцета - одной рукой управиться можно.

Ещё вот такая идея пришла в голову: два пинцета. Пинцетом в левой руке подаём на тестируемый компонент ток, пинцетом в правой - снимаем напряжение. Автовыбор полярности сделать не особо сложно.
Изображение


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 20, 2021 14:48:59 
Опытный кот

Карма: -3
Рейтинг сообщений: 49
Зарегистрирован: Вт ноя 19, 2019 06:10:18
Сообщений: 768
Рейтинг сообщения: 0
Andrey_B писал(а):
оверсемплинг творит чудеса.

Наивный. Тут где-то много про него спорили, а в итоге убедились, что на практике это не работает, потому что нет белого шума, без которого оверсэмплинг превращается в тыкву.
Andrey_B писал(а):
Правда нужно прикинуть, что будет по шуму усилителей

Про эффект Зеебека слыхал? Судя по схеме- нет. У тебя вся схема утонет в тепловых сдвигах и шумах.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 20, 2021 17:56:20 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Нда. tonyk, вы уж определитесь, не заработает оверсемплинг по причине отсутствия шумов, или наоборот схема утонет в шумах. :-) Причём тут старик Зеебек, вообще не понял. Срывайте уж покровы до конца, объясняйте почему другие схемы усилителей на ОУ с Кус=10 в тепловых сдвигах не тонут, а эта вдруг утонет ?

И не слушайте глупых споров, лучше выбирайте авторитетные источники, например: 1, 2, 3 и т.д. Это первые три ссылки из гугля, теория есть практически от всех производителей. Кстати и сам АЦП совсем не бесшумный, и внешний шум вполне заменяется пилой, которая также как и шум, тоже легко генерится ЦАП.

ЗЫ: под "поруганием" я имел ввиду хоть какую-нибудь конкретику.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Ср окт 20, 2021 20:28:00 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 555
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16
Сообщений: 512
Рейтинг сообщения: 0
Это и есть оправдание применения не-Кельвиновского пинцета - одной рукой управиться можно.

Ещё вот такая идея пришла в голову: два пинцета. Пинцетом в левой руке подаём на тестируемый компонент ток, пинцетом в правой - снимаем напряжение. Автовыбор полярности сделать не особо сложно.
Изображение
"Ну вот, утихла дрожь в руках..." (с) В.С.Высоцкий.
Мне такие подвиги уже не повторить... :)
Кстати, а чем же фотик держали и на его кнопку нажимали? Даже представить страшно :)))

Если серьёзно, калибровать-то как? при каком расстоянии и взаимном расположении пинцетов? При какой проводимости оператора (жара(почти сауна)-R=минимум по очевидным причинам; мороз-сухо-R=максимум) её делать? ведь он (оператор) заполняет собой объём между источником сигнала и входом усилителя, тем самым влияя на паразитную ёмкость.
С другой стороны, коли зашунтировано милли- или микроомами... На НЧ вполне может сработать. Вот про 100 кГц - это вопрос...

_________________
VAC for us
HP3456A, HP3457A(+FRAM+STK12C68), HP3458A(+FRAM)
FLUKE 343A(+MAX44246+3xLM399)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Чт окт 21, 2021 03:35:49 
Опытный кот
Аватар пользователя

Карма: -14
Рейтинг сообщений: -98
Зарегистрирован: Ср дек 01, 2010 00:38:15
Сообщений: 882
Откуда: Харьков
Рейтинг сообщения: 0
tonyk писал(а):
Наивный. Тут где-то много про него спорили, а в итоге убедились, что на практике это не работает, потому что нет белого шума, без которого оверсэмплинг превращается в тыкву.
шо такоэ "тыкву"?
оверсемплингу не нужен белый шум, он и без него замечательно работает


_________________
ohmycode!
primuss3.com


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Чт окт 21, 2021 17:32:03 
Опытный кот
Аватар пользователя

Карма: -14
Рейтинг сообщений: -98
Зарегистрирован: Ср дек 01, 2010 00:38:15
Сообщений: 882
Откуда: Харьков
Рейтинг сообщения: 0
Andrey_B писал(а):
я имел ввиду хоть какую-нибудь конкретику.
дебилы, сер

_________________
ohmycode!
primuss3.com


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Чт окт 21, 2021 19:41:38 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 11
Рейтинг сообщений: 248
Зарегистрирован: Пт апр 09, 2010 16:06:38
Сообщений: 684
Откуда: Тула
Рейтинг сообщения: 0
Кстати, а чем же фотик держали и на его кнопку нажимали?

:) Товарищи помогали.

Если серьёзно, калибровать-то как?

Ну а как калибруют RLC с обычными крокодилами Кельвина ? Так же и тут, экранировка. Вот как на кнопки нажимать, когда обе руки заняты, это вопрос. Решать его придётся либо алгоритмически, либо в лоб - разместить кнопку на пинцете.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Пт окт 22, 2021 18:29:46 
Вымогатель припоя
Аватар пользователя

Карма: 12
Рейтинг сообщений: 555
Зарегистрирован: Ср янв 12, 2011 07:42:16
Сообщений: 512
Рейтинг сообщения: 4
Вот как на кнопки нажимать, когда обе руки заняты, это вопрос. Решать его придётся либо алгоритмически, либо в лоб - разместить кнопку на пинцете.
И тут два пинцета плавно вырождаются...
Изображение Изображение
...вырождаются плавно...
Изображение
... в один!
Изображение
До 100 кГц работает нормально, проверено лично ;)

_________________
VAC for us
HP3456A, HP3457A(+FRAM+STK12C68), HP3458A(+FRAM)
FLUKE 343A(+MAX44246+3xLM399)


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Измеритель малых сопротивлений
СообщениеДобавлено: Пт окт 22, 2021 19:12:52 
Потрогал лапой паяльник
Аватар пользователя

Карма: 16
Рейтинг сообщений: 215
Зарегистрирован: Пн дек 29, 2014 20:57:30
Сообщений: 313
Откуда: Беларусь
Рейтинг сообщения: 0
До 100 кГц работает нормально,проверено лично

Мне тоже импонирует такой вариант

_________________
"Какими бы глубокими знаниями я не
обладал, каким большим не был бы мой
опыт, всегда найдется человек умнее
меня и имеющий больше опыта."


Вернуться наверх
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 82 ]  1, , , ,  

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Majestic-12 [Bot] и гости: 18


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y