| Форум РадиоКот https://radiokot.ru/forum/ |
|
| Методика калибровки мультиметров https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=10&t=52829 |
Страница 138 из 196 |
| Автор: | Mickle [ Пн ноя 19, 2018 19:09:52 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Всё верно. Все стабилитроны имели отклонение напряжения стабилизации в плюс (около 6,51 В). Но делитель нужен не ради красивых 10 В, а для того, чтобы обеспечить требуемый рабочий ток стабилитронов. Ведь отдельного стабилизатора тока для них не предусмотрено. Бояться этой цепочки не нужно. R18+R19 имеют номинал 13,2 кОм. В сумме с R14-R17 образуется делитель с Кд=0,983. Даже в наихудший случай, когда температурные коэффициенты плеч делителя принимают максимальные значения с обратным знаком (+10 и -10 ppm/C), ТКД составит всего 0,34 ppm/C. |
|
| Автор: | bsw_m [ Пн ноя 19, 2018 19:32:56 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Спасибо, Михаил. Примерно так и представлял. По дрейфу.. он реально получился, мягко скажем, не очень для этих стабилитронов. Удивил их собственный весьма серьезный дрейф (про время выходя этих стабилитронов "в режим", после длительного простоя, равное примерно 2-е суток - в курсе, сам наблюдал. Но у вас на графиках обмер индивидуальных стабилитронов был примерно часов 60, и все это время стабилитроны бодро дрейфовали....) График собственных обмеров стабилитронов 2С108Р сейчас не приведу, но если описать словами, то после длительного простоя он достаточно бодро дрейфует первые часов 5-8 с последующим замедлением и медленное и печально приближение к рабочему напряжение стабилизации в течение примерно 20-30 часов). |
|
| Автор: | Mickle [ Пн ноя 19, 2018 20:29:14 ] | ||
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров | ||
Дрейф меня просто сразил наповал. Мало того, что имеет релаксационную природу, да ещё и знак поменял после выдержки при 125 градусах. Стабилитроны паспортные, в эксплуатации не были. Напряжение стабилизации и дифференциальное сопротивление совпадают с измеренными. Единственное, что приходит в голову - за 30 лет хранения с ними происходит что-то, что возвращает параметры в такое состояние, которое было до электротермотренировки на предприятии. Во вложении - статья НЗПП, в которой есть такой абзац: 
|
|||
| Автор: | bsw_m [ Вт ноя 20, 2018 08:33:53 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Михаил, отдельное спасибо за статью, прочитал с интересом. Насчет же стабилитронов - интересно будет, что они покажут после 1000-2000ч наработки. Но начальный дрейф у них просто ужасен. Я же в свою очередь, любопытства ради решил изучить стабилитроны КС191У 83-го года выпуска, без наработки (их у меня около 100шт, вот и думаю, применимы ли они куда, или годны только как опора, скажем для лабораторного БП). Результаты примерно следующие, дрейф в первые 24 часа 150ppm, в последующие 12 часов - 22ppm, пока буду наблюдать дальше. |
|
| Автор: | Mickle [ Вт ноя 20, 2018 22:52:42 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Дрейф стабилитронов до моего эксперимента с прогревом до 125 градусов подчинялся степенному уравнению регрессии с переменными параметрами. Т.е. со временем не просто скорость дрейфа уменьшалась, но и первая производная от неё. На втором графике (см. предыдущую страницу) я представил экстраполяцию тренда по двум гипотезам: линейной и степенной. Получалось, что в самом худшем случае стабилитроны вписались бы в специфицированные 3 ppm/1000 ч уже после 800 ч наработки. А ещё через 400 ч дрейф снизился бы настолько, что 3 ppm можно было бы ожидать за год (8760 ч). А это уже сопоставимо и даже лучше многих промышленных калибраторов и мер напряжения. Так что при взвешенном рассуждении вроде всё не так уж и плохо. Особенно с учётом того, что отобранные стабилитроны имеют удивительно низкий НЧ шум, который я не могу сравнить ни с одной из известных мне мер напряжения. Разве что Fluke 7010 в режиме усреднения 10 модулей. Даже как-то странно, что поначалу я сам себе не поверил и пришлось перепроверять результаты уже после "прожарки" стабилитронов. Никаких изменений не обнаружил, всё те же 300 нВ п-п. Интересно, как повели бы себя стабилитроны классом ниже после столь же долгого хранения. Видел сейчас в продаже 2С108К буквально даром, за 2 т.р./шт. |
|
| Автор: | 3g57 [ Ср ноя 21, 2018 10:53:48 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Добрый день ребята. Добрый день Михаил. Спасибо за cтатью. Михаил. У меня вопрос.Ты не пробовал в термостате изменить конструкцию нагревательного элемента. Т.е. расположить обмотку обогрева, чтобы она не создавала катушку с магнитным полем. Убрать его влияние. В твоём варианте обмотку обогрева можно уложить в зигзаг вдоль оси, сделав прорези в щёчках катушки. При этом отследить шумы. С ув. 3g57 |
|
| Автор: | Mickle [ Ср ноя 21, 2018 11:03:37 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Катушка намотана бифилярно. |
|
| Автор: | 0xFF [ Чт ноя 22, 2018 04:21:33 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Добавлю про термостаты: Mickle, температура внутри не прыгает? у меня с диодами прыгала гдето 0.07-0.12 С, недостаточная чувствительность диодов. Несколько последовательных 10К NTC резисторов дают обалденный относительный датчик, при 5 штук у меня было +200 ом на +1С при +40С у термисторов дикая кривая. В последнем варианте 5 х 10К NTC Это последня схема термостата V4.0 основная идея усилить и без того высокие колебания напряжения, R1 - 5x10K NTC ; opamp OPA192 (07 - не работает тут ) R6,R7 - подбираем что-бы было +10В при нужной температуре + гдето КУ=10-15 , регулируя R2. затем сравниватель и управление мосфетом как нагреватель ( мосфет - китайский фэйк в то200 - 2 штуки отобраны на одинаковое напряжение. ток 150ма оба - Те нагреватель 2Ватта. мосфеты крепились к алюминиевому 2х4 дюйма (длина гдето см 15 толщина стенок 3мм) прямоугольнику на боковую узкую сторону рядом с транзисторами и 5 термисторов распиханные в просверленные дырочки и на термопасте. вся плата закреплена на торце этого алюм прямоугольника , и все в пенопласте. те в этом случае, лампочка нагрева 1сек -вкл, 3сек - выкл. Выход на режим гдето 2.5 часа. 5 термисторов дали гдето 26.ХХХХ Ком при +200ом\С ловились тысячные доли градуса изменения. С этой схемой колебания температуры небыло вообще. Т.Е. показания термисторов - постоянные, изменялись только от внешней температуры гдето 0.07С на 1С внешний. R5 - ну типа не вводить опамп в насыщение. 
|
|
| Автор: | manowar [ Вс ноя 25, 2018 12:35:57 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
дабы не устраивать кз источнику, не лучше ли каскад с мосфетом устроить как регулируемый напряжением источник тока? |
|
| Автор: | Mickle [ Вс ноя 25, 2018 14:27:57 ] | ||
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров | ||
К сожалению, так как отдельный датчик температуры в термостате не предусмотрен, кратковременную стабильность поддержания температуры я оценивал только по косвенным показателям: динамике падения напряжения на стабилитронах, сигнала со штатного датчика терморегулятора и тока потребления нагревателем. Каких-либо нестационарных явлений не обнаружил. Т.е. если они и есть, то вкладом в стабильность выходного напряжения меры пока можно пренебречь. Убедиться в этом можно по 30-секундному видео (установлено время интегрирования 2 PLC): Для сравнения, на следующем видеофрагменте показано измерение в тех же условиях падения напряжения на стабилитроне 2С108Р меры В1-30: Решая вопрос о судьбе ИОН на стабилитронах (выкусывать ли их, заменять на другие и т.п.), я дал наработку 188 ч для оценки дрейфа. Вот что получилось:  Как видно из графика, прогрев до 125 градусов в течении 172 ч не только поменял направление дрейфа, увеличил его интенсивность, но и сделал его закон линейным. Последнее, на первый взгляд, лишает смысла дальнейшую наработку с целью улучшения долговременной стабильности, если конечно не заниматься этим лет 5 подряд   Однако моё мнение несколько поменялось, когда я измерил индивидуальный дрейф стабилитронов в течении последнего интервала:  Если в первые часы после запуска меры дрейф стабилитронов был одинаков по порядку величины, то искусственное старение при высокой температуре оказало неоднозначное влияние на этот параметр. Стабилитрон с условным номером 4 (Z4 на графике) вполне вписывается в спецификацию (с учётом его конечного дифф. сопротивления и перекрёстного влияния остальных стабилитронов). Получается, что меру можно использовать в 2-х конфигурациях: 1) если оставить всё как есть; 2) отключить от входов усредняющего делителя три самых нестабильных стабилитрона и переключить все входы к одному, самому стабильному. Напоследок я всё же решился ещё немного помучить ИОН, теперь по методике к.т.н. В. С. Орлова (ДП НДІ «Система», Львов). Цепь нагревателя отключил от терморегулятора и подсоединил внешний, более мощный блок питания. Последний подключил в сеть через таймер, запрограммированный так, чтобы включать и отключать БП через каждые 3 часа круглосуточно. Конечно скорость охлаждения стабилитронов будет недостаточно велика для "мягкого термоудара", но это пока лучшее, что можно реализовать. 
|
|||
| Автор: | Miko2015 [ Пн ноя 26, 2018 16:49:22 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Mickle, спасибо за как всегда интересный и полезный материал. В статье упомянуто измерение шума в диапазоне 0,001 - 10Гц. Это не опечатка? Как это вообще можно измерить? Да еще Щ31... |
|
| Автор: | Mickle [ Пн ноя 26, 2018 17:40:48 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Прямыми измерениями, думаю, что никак. Дифференциальными - вполне возможно. Щ31 имеет малошумящий входной усилитель структуры МДМ, наиболее чувствительные пределы измерения 10, 100 мВ, а так же производительность 12,5 изм./сек. Вполне допускаю, что измерение проводились по отношению к батарее из 9-ти нормальных элементов. Вообще не часто можно встретить в публикациях описание методик искусственного старения, электро- и термотренировок и т.п. стабилитронов и ИОН. Про прецизионные резисторы - более или менее пишут (спасибо НИИЭМП), а о стабилитронах - нет (ноу-хау?). В этом плане статья Орлова Владимира Степановича - в своём роде исключение. К сожалению больше из его трудов мне ничего не удалось найти. В 1990 г. он защитил диссертацию "Разработка и исследование цифровых измерительных преобразователей с повышенными быстродействием и точностью для автоматизированной поверки ИИС". Единственная известная мне ссылка на эту диссертацию есть в докторской директора ФБУ "Пензенский ЦСМ" Данилова А. А. Научный руководитель Орлова - проф. Брагин А. А. в те годы занимался метрологическим обеспечением ЦАП и АЦП, являлся одним из разработчиков 22-х разрядного ЦАП22-05 на базе многоразрядного ШИМ. Но в 2001 г. иммигрировал из Украины в Канаду. |
|
| Автор: | Mickle [ Вс дек 02, 2018 17:44:43 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Прошла неделя, пришло время смотреть на текущие результаты термоциклирования стабилитронов в ИОН. Всего было выполнено 28 термосмен до 125°С, из которых последние пять до 90°С. Напряжение на стабилитронах и на выходе ИОН контролировалось только в начале и в конце испытания:  Из построенных графиков следует, что ситуация с дрейфом "в среднем", т. е. на выходе ИОН незначительно улучшилась. Чего не скажешь об индивидуальном дрейфе Uст стабилитронов, где ситуация поменялась на противоположную. Самый стабильный №4 вдруг резко ускорился вниз, середнячок №2 таким и остался, а самые дрейфующие №1 и №3 вдруг замедлились  Из этого можно предположить, что №4 и №2 ещё не вышли на установившийся режим. Преимущественный отрицательный знак изменения напряжения стабилизации согласуется с результатами статьи Орлова В. С. Ради интереса я нашёл 3 паспорта 2С108К и результаты собственных измерений дрейфа двух других 2С108К - везде знак отрицательный. Конечно выборка нерепрезентативна, но совпадение довольно интересное:  Для полноты картины я решил сдуть пыль с коробочки, в которой больше года включены несколько новых LM399H из одной партии. К сожалению, эксперимент уже нельзя назвать чистым, т.к. после 2000 ч. наработки я вскрывал коробку и изымал оттуда несколько ИОН для подарков "котам", наверняка потревожив остальные чипы. Но даже в таком случае разброс амплитуды дрейфа от 1 до 8 ppm в год (!) считаю очень даже неплохим (в сравнении со стабилитронами):  Так же измерению подвергся ИОН на LM399 в форме законченного изделия (конструкции adver). В отличие от предыдущего случая, этот ИОН был обесточен и стоял на стеллаже 11 месяцев и 1 день. Результат – различие в показаниях эталонного вольтметра около 1 ppm (после я обнаружил методическую ошибку - не выключил auto zero, так что реально разница 0 ppm, конечно без учёта неопределённости измерений):  А теперь посмотрим, в каком количестве и в каком качестве использовались 2С108С в отечественных калибраторах (приборы расположены в хронологическом порядке):     Интересно получается. В самом старом из калибраторов, В1-18, используется 2 стабилитрона 2С108 и оба они в равной мере определяют параметры ИОН. Т.е. фактически в приборе реализована групповая мера. В калибраторах В2-41 и В2-43 стабилитронов 2С108 уже 4 шт., но только один определяет параметры ИОН, в то время, как остальные три служат только для увеличения выходного напряжения ИОН без применения согласованных резисторов в ООС ОУ, а так же для повышения PSRR. В сравнительно новом калибраторе Н4-7 осталось только 2 стабилитрона и вновь лишь один определяет параметры ИОН. Т.о. становится очевидным, что КПД отбора прецизионных термокомпенсированных стабилитронов для применений в составе мер напряжения, эталонных калибраторов, вольтметров и пр. колеблется на околонулевых значениях. Даже самый лучший 2С108С "из коробки" гарантирует стабильность всего лишь 3 ppm/1000 ч, что худшем случае при линейной экстраполяции эквивалентно 26 ppm/год. Для приборов типа Н4-7 это вообще ни о чём. Вот на этой "оптимистической" ноте я и поставил точку в проекте малошумящей меры напряжения. Стабилитроны вполне можно использовать "на вторых ролях" в вышеперечисленных калибраторах, а так же для модернизации мер В1-19 и Н4-8 для улучшения их краткосрочной стабильности и линейности. Для более отвественных применений требуется продолжать термотренировки, естественное старение, а это меня вгоняет в тоску: постоянно занятый блок питания, щёлкающее по ночам реле таймера и зажигающаяся иллюминация  
|
|
| Автор: | YellowColor [ Ср дек 05, 2018 16:12:36 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Попал в руки вольтметр с находящимся внутри нормальным элементом. Прибор неоднократно переворачивали при переносках с места на место. Никаких знаков типа "не кантовать" на корпусе вольтметра нет. На самом НЭ только надпись TOP на крышке, типа верх. В таком положении показывает 1.0157 вольт на вольтметре с >10Г входом, т.е. вроде жив. Но надолго ли? Все ли НЭ боятся механических трясок и особенно переворачиваний? |
|
| Автор: | Mickle [ Ср дек 05, 2018 21:21:51 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Если в результатах измерения нет ошибки, то НЭ скорее не жив, чем жив 
|
|
| Автор: | 0xFF [ Чт дек 06, 2018 23:16:29 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Это такая стекляшка с химией внутри? Weston cell по англицкий? Ужасно хрупкая вещь, боится сквозняков, перемены места, яркого света ... вооще всего боится http://conradhoffman.com/stdcell.htm "Discard the cell if the e.m.f. falls below 1.0183." == Выкинуть если V < 1.0183 |
|
| Автор: | YellowColor [ Пт дек 07, 2018 18:23:37 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Элемент Muirhead D-845-D. Выкидывать не буду, ибо внутри у него совсем не безопасные вещества. Может, отнести колбу с дрянью в утилизацию ртутных ламп? А корпус оставить, он там очень уж красивый. |
|
| Автор: | Mickle [ Пт дек 07, 2018 19:44:22 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Я так и сделал после разборки Х488/2. |
|
| Автор: | SIM31 [ Сб дек 08, 2018 00:35:03 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Элемент Muirhead D-845-D. Выкидывать не буду, ибо внутри у него совсем не безопасные вещества А по стабильности интересно узнать. Напряжение отличается от изначального, но может оно будет стабильным. Не для практического применения, а для исследовательских целей. По опасности думаю не стоит заморачиваться, там не не литры ртути. Типа градусника обычного. |
|
| Автор: | bsw_m [ Сб дек 08, 2018 01:08:18 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Методика калибровки мультиметров |
Элемент Muirhead D-845-D. Выкидывать не буду, ибо внутри у него совсем не безопасные вещества А по стабильности интересно узнать. Напряжение отличается от изначального, но может оно будет стабильным. Не для практического применения, а для исследовательских целей. По опасности думаю не стоит заморачиваться, там не не литры ртути. Типа градусника обычного. Элемент уже пришел в негодность, вряд ли можно говорить о как-либо стабильности. Насчет не заморачиваться - как раз таки стоит заморачиваться, кадмий и ртуть это не шуточки, элемент только в утилизацию. Если говорить о количестве, уж поверьте ртути там куда больше, чем в обычном градуснике. |
|
| Страница 138 из 196 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
| Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|
