Любительский универсальный калибратор

[YellowColor]

А действительно. Мои мелкие МРХ на 100К максимум. 10М большие.
Зато нашёл здоровенный резистор похожий на МРХ (но больше чем 0.5WA почти на сантиметр в длину и на 2/3 по диаметру) с бумажкой кольцом, на которой написано:
Г10Ж
Б.2.7.7.7

И подпись ручкой -51000

Это и есть описываемая в посте выше «громадина»?

[serg-el]

Ежели такой - то да




Как мне сказал Михаил, они от молдавского "Микропровод"-а. Производил для своих мер Р4хххх.

Пысы: на первой странице данной темы Mickle приводил фотографию своего резистора.

[Mickle]

Всё так. Их по всему интернету скупает ушлая украинская контора "Западприбор", чтобы потом втридорога у себя же на сайте продавать.

[tycv]

А вот интересно - в делитель источника напряжения вместо дискретных резисторов R1,2,3,4,8,9,12-17 такая вещь подойдет: К308НР6 ?

[Mickle]

Если не касаться вопросов стабильности, то вполне подойдёт, по крайней мере для делителя 1:10. Для делителя 1:100 сопротивление нижнего плеча (10 кОм) великовато, стоит оценить его тепловой шум в соотношении с остальными погрешностями.

[tycv]

А вот этот: "ДН1-ФМ-0,001", как я понимаю, подойдет полностью?

[Mickle]

Да, этот полностью. В нём есть ответвления и на 10, и на 100.

[local07]

…громадина…

В магазине сопротивлений Р4043 на 10ГОм стоят некие сильно похожие на МРХ и иже с ними резисторы на 1ГОм с ленточными выводами.
Длиной (на память) что-то порядка 15см. и диаметром наверное 3см. Вот это ОГО-ГО.
Разгильдяи при ремонте кнопочных замыкателей магазина один разбили. Где-то останки валяются….

P.S. Прошу прощения у ТС за уточнение размерчика. За темой внимательно слежу.

Добавлено after 8 hours 25 minutes 5 seconds:
Уточню про "ОГО-ГО" в предыдущем посте - то были МВСГ с маркировкой 1ГОУ2 или 1G0U и Б.5.84.8. Вроде не хуже чем МРХ, а размерчик аж под 20см….
У весьма широко известного в узких но тесных кругах собирателя на страничке МВСГ есть их картинка в самом конце http://www.155la3.ru/mvsg.htm


Многие серийные магазины сопротивления высокого класса и катушки сопротивления имели отверстия для установки в корпус термометра. Для поверки ли или для уточнения значения при текущей температуре, но они были.
Искать и тестировать резисторы на ТКС, если можно определить значение сопротивления при вполне определенной температуре и поддерживать ее термостатом? Ну вот вертится такой вопрос. Или невнимательно читал тему….
Конечно, портативность и экономичность теряется.

[Mickle]

Спасибо за уточнение. На сайт к Андрею я не догадался заглянуть. Оказывается у этих "монстров" всё же конкретный тип есть - МВСГ. Я думал, что это С5-66, только не в опрессованном, а герметичном исполнении.

Отверстия для установки в корпус термометра в магазинах и катушках делают не от хорошей жизни. Закалка, отжиг, стабилизация, старение влияют на удельное сопротивление резистивного сплава и его долговременную стабильность. Но если обеспечение стабильности - это вопрос прежде всего релаксационных процессов, т.е. вопрос времени и температуры, то управление ТКС термообработкой является намного более сложным, даже если принимать во внимание известное правило Курнакова (связь уд. сопротивления и ТКС). Многие (если не все) нихромовые специальные сплавы имеют нелинейную (экстремальную) зависимость ТКС от температуры отжига. При этом в определённом интервале температур наблюдается аномальный рост сопротивления ("К-состояние" по Томсону), что связывают с появлением ближнего порядка в сплаве. По этим причинам производить даже в мелкосерийных масштабах резисторы с низким, да ещё и регламентированным ТКС - не всегда экономически целесообразно. Получается проще вставить пациенту градусник

В целом я конечно не против учёта температуры или даже термостабилизации. Только это уже будет другой проект.

[Mickle]

Платы калиброванных сопротивлений наконец-то изготовлены. Тесты проходят, весело щёлкают релюшками и мигают светодиодами



В далёкой перспективе скучная рутинная работа: изготовление источника питания, лицевой панели, отладка прошивки...
Архив проекта для всех желающих (PCAD): https://drive.google.com/open?id=1cDYSP ... 3NXzg_kuvn
Считаю, что тема себя исчерпала.

[local07]

Исчерпала? А было интересно!

Предел 10 Ом пока только теоретический, т.к. не вижу в нём необходимости

Как-то грустно смотреть на пустые места на платах.
Источником 10-ти катушек сопротивления на 10Ом с допуском 0.02% может быть … магазин сопротивлений Р4831. Вдруг где лежит и мается и у него эта декада как раз непобитая жизнью.
Габарит катушек без выводов примерно 50х10мм, обмотка намотана на медных гильзах и покрыта воском. Провод припаян тугоплавким припоем. Выводы плоские в одну сторону, закреплены на гильзе нитками. Монтаж элемента в изделии - припаивание гильзы с одной стороны на длинный вывод переключателя декады. ТКС не измерял.
Помещение в термоусадку … наверное невозможно. При монтаже-демонтаже в Р4831 (пайка гильзы с одной стороны) можно перегреть гильзу катушки и ее сопротивление поплывет. Но вроде за низкоомными это не замечено. А вот на декаде 10к пришлось помимо самой декады менять еще пару элементов.
Ну и есть опасение, что в моем случае причиной замены декад 10к и 1к по всей видимости был их перегрев от тока гораздо большего чем рассчитан ММЭС. Поэтому их элементы синхронно уменьшили свое сопротивление. Чем их перегрели и как долго длилась перегрузка - неизвестно. Однако следов расплавленного воска на корпусе не было, значит был не длительный перегрев. Но все равно перегрузочная способность таких катушек сопротивления неизвестна.
Вдруг подойдут, если потребуется….

P.S. Есть некоторые сомнения по конструкции как магазина который предлагался в торговом разделе, так и по этому. Но воздержусь от комментариев и посмотрю на результат.
Вполне возможно, что мои сомнения от результата отсутствия обслуживания измерительной техники, последствия которого и приходилось устранять. А может то был результат конструктивных недоработок….

[Mickle]

ММЭС - одни из самых хрупких и беззащитных приборов. Отсутствие защиты - своеобразная расплата за высокие технические характеристики. Если посмотреть на схему платы сопротивлений ранее упомянутого калибратора Datron 4000A, которым я раньше пользовался, то легко заметить полное отсутствие элементов защиты от перегрузки прецизионных резисторов (предохранители не в счёт, т.к. их срабатывание означает гарантированный выход из строя калибратора, а так же его последующие дорогостоящий ремонт и настройку).



Когда я испытывал и отбирал резисторы для платы сопротивлений, я ориентировался на целевые характеристики, указанные в таблице ниже. Их значения обусловлены, с одной стороны, возможностями имеющихся средств измерений, с другой - желанием создать такой калибратор, который бы имел большой технологический запас по параметрам стабильности.



Низкоомные проволочные резисторы различных мостов и магазинов сопротивлений имеют целый ряд достоинств, в числе которых - дешевизна и сравнительная доступность. Но к сожалению мне не удалось подыскать резисторы с требуемым ТКС. В основном попадались с ТКС на порядок большим.

[local07]

Спасибо за документацию на 4000A!
Интересны там подстроечники у резисторов на плате сопротивлений. Почему сами не пошли на такое?
У наших магазинов сопротивлений такое не наблюдал, приходится добавочные резисторы подбирать из наличия. Впрочем, не представляю, как бы это было реализовано в ММЭС. Хотя в делителях напряжения в вольтметрах-калибраторах подстроечники были. Т.е. вопрос был видимо не в параметрах термостабильности элементной базы.

Применение в калибраторе элементов с заданной температурной стабильностью, вероятно подразумевает использование его для проверки приборов с такими же параметрами по температурной стабильности? Иначе что-то не могу уловить задачу. Безусловно, мне сложно "выйти за красные флажки" нормальных условий и время прогрева прибора. Если это ТЗ от ПЗ, то вопрос снят.

Надо будет как-нибудь проверить катушки на ТКС. Вспомнил про заветный ящик с ЗИПом для львовских магазинов и еще чего-то с непонятными номиналами. И где-то есть такой же с маленькими катушками, одну из которых вы использовали в 2014 году в Resistance Standard на 1\10к. Не помню, чтобы они стояли в магазинах сопротивлений.
Кстати, обратил внимание, что демонтированные декады от того же Р4831 могут быть использованы, т.е. параметры всех катушек в декаде и соответственно самой декады в сборе не ухудшаются. А вот демонтированные отдельные катушки пока не удается использовать - параметры "уходят" с непонятной зависимостью. При этом до демонтажа у катушек значение сопротивления стабильно. Захотелось вот улучшить соседние значения и … потерял обоих. Может столкнулись с тем же самым?
Если будет время, то попробую размотать уплывшие катушки и замерить сопротивление. Впрочем, если при испытаниях на ТКС катушки из ЗИПа начнут умирать, то все будет ясно.

А количество собираемых комплектов калибратора подразумевает их стороннюю эксплуатацию?

[Mickle]

[uquote="local07",url="/forum/viewtopic.php?p=3662588#p3662588"]Интересны там подстроечники у резисторов на плате сопротивлений. Почему сами не пошли на такое?[/uquote] Поскольку калибратор будет хранить цифровой эквивалент фактического сопротивления декадных резисторов, в ручной подстройке необходимости нет. Кроме того, чтобы реализовать такую подстройку, нужно заказывать прецизионные высокостабильные резисторы с жёстким допуском (0,01-0,005%) и нестандартным номиналом. Трудно даже представить, во сколько обошёлся бы такой заказ.
В вышеупомянутом Datron потенциометры решают две задачи. Во-первых, по особому требованию с их помощью обеспечивают равенство фактического и номинального сопротивлений каждой декады ("круглые" значения) в процессе передачи единицы сопротивления калибратору. Не могу сказать где может понадобиться эта возможность в век приборов с цифровой калибровкой. Во-вторых, потенциометры в комбинации с выбираемыми на заводе добавочными резисторами задают определённую глубину регулировки (50-200 ppm) сопротивления декадных резисторов на срок службы калибратора. Если при обслуживании калибратора глубины регулировки вдруг оказывается недостаточно, прибор отдают в ремонт, т.к. это признак выхода из строя резистора(ов).

[uquote="local07",url="/forum/viewtopic.php?p=3662588#p3662588"]Применение в калибраторе элементов с заданной температурной стабильностью, вероятно подразумевает использование его для проверки приборов с такими же параметрами по температурной стабильности?[/uquote] Совершенно верно. Задача-максимум - создать замену Datron, предусмотрев "пути отступления", т.е. возможность упрощения и удешевления изделия, если столь высокие ТТХ не требуются:
1) 20-битный ЦАП AD5791BRUZ - микросхема довольно дорогая, но вместо неё можно поставить более доступную AD5791ARUZ и даже 18-битную AD5781, полностью совместимую по цоколёвке.
2) Высокостабильный модуль ИОН на базе LTZ1000 тоже не легко изготовить, поэтому на плате предусмотрено всё, чтобы заменить его с помощью широко распространённой м/с ИОН LM399, которую на ebay чуть ли не на вес продают.
3) Там, где это возможно, предусмотрены альтернативные посадочные места под точные стабильные резисторы, делители и даже ОУ. Если недоступны металлофольговые резисторы, можно поставить тонкоплёночные, проволочные и т.д.

[uquote="local07",url="/forum/viewtopic.php?p=3662588#p3662588"]А количество собираемых комплектов калибратора подразумевает их стороннюю эксплуатацию?[/uquote] Теоретически - да.

[local07]

хранить цифровой эквивалент фактического сопротивления декадных резисторов

Индикация калибратором в режиме воспроизведения сопротивления значения величины, определенной эталонным измерителем? Что-то некоторые вещи с трудом доходят….
Удобнее конечно, когда значение равно номинальному, как на напряжении-токе.

Насчет своего варианта реализации, наверное правы. Иначе пришлось бы отбирать по ТКС все составные части декад.
Хотя, я бы применил подстройку. Меня как пользователя бесит калибратор, который показывает не номинальное значение. Каждый раз приходится напоминать себе, что значение надо считать с дисплея. Но пока есть доступ, проще матюкнуться, чем строить что-то свое. Ну и по ходу к этой тенденции надо привыкать.

Теоретически - да.

Напишу коллегам. (по метрологии)

[Mickle]

Мне тоже не нравятся "некруглые" значения величин. Но нужно помнить, что любые средства для подстройки: а) только отрицательно сказываются на стабильности по любому параметру и никогда её не увеличивают, б) усложняют или делают невозможной автоматизацию процедуры поверки/калибровки самого калибратора, в) не дают никакого полезного эффекта при использовании калибратора по назначению совместно с любым более-менее современным цифровым средством измерения.

[Mickle]

Самое тоскливое занятие позади - я об изготовлении лицевой панели к прототипу DC-Cal Mini. Фрезерного станка с ЧПУ у меня дома нет, как нет и обычного, поэтому всё делалось надфилями да напильниками. В результате удалось выпилить лишь чрезвычайно аскетичную "морду" калибратора, на которой скромно ютятся 2-х строчный OLED дисплей, 4 soft-клавиши (с толкателями от игры "Ну погоди!"), энкодер с кнопкой, разъём USB интерфейса и 6 винтовых клемм (2 потенциальные, 2 токовые, Guard и заземление).
Следующее дело - источник питания. Т.к. готовых трансформаторов с нужными напряжениями в природе не существует, рассматривал 2 варианта: мотать самому на броневом магнитопроводе со всякими нужными экранами или использовать несколько унифицированных трансов, но без межобмоточных экранов. Унифицированные победили

[Mickle]

Временное решение, чтобы заполнить вакантное место резистора 10 Ом на плате сопротивлений. Синие окукленные резисторы - это Vishay VSH1. Они хотя и прецизионные металлофольговые, но к метрологическим явно не относятся. Посмотрим, поможет ли им дополнительная защита



А вот бронированному монстру МВСГ на 100 МОм его защита не помогла. Внутренний обрыв после лёгкого кратковременного перегрева. Теперь в поиске замены утраченному

[MatrixOid]

А как 100МОм можно перегреть? Там же токи совсем мизерные? Или 1000В на него прилетело? Но и там будет всего 10мВт

[Mickle]

Перегрел паяльником при подпайке конденсатора непосредственно к металлическим щёкам.