Re: LCR meter - konstrukce

Jiří Kučera fonolit na seznam.cz
Neděle Červen 10 09:52:19 CEST 2012 

Principialne proc ne, jako u kazde chyby vlozene do mereni mate nekolik moznosti,
igrorovat ji, kompenzovat nebo eliminovat :-).

Pro reseni s kompenzaci hovori rada veci, uvedu jednu casem se v oblasti mereni impedanci vyvinul standard pro pripojvaci "rozhrani" v podobe 4 BNC konekrou a tak rada pripravku, je delna primo pro pripojeni k nim.
Priklad, budete si chtit vytrobit indukcni normal a nejspise najdete neco jako
http://nopr.niscair.res.in/bitstream/123456789/4848/1/JSIR%2065(6)%20510-513.pdf
Ale tyka se to i jinych pripravku, ktere zacali delat i cinani a cenove se vyplati i pro bastlire.
http://www.tonghui.com.cn/en/goods/additory/55.html
http://www.ebay.com/itm/1-Set-Kelvin-Clip-for-LCR-Meter-With-4-BNC-Test-Wires?item=180704398011&cmd=ViewItem&_trksid=p5197.m7&_trkparms=algo%3DLVI%26itu%3DUCI%26otn%3D4%26po%3DLVI%26ps%3D63%26clkid%3D9031394165115513544

Jirka



> ------------ Původní zpráva ------------
> Od: Pavel Hudecek <edizon na seznam.cz>
> Předmět: Re: LCR meter - konstrukce
> Datum: 09.6.2012 19:50:41
> ----------------------------------------
> No já to taky moc nesleduji, ale když čtu o miliohmech a kompenzaci metru 
> koaxu, tak první co mě napadne, je, proč hned k DUT nedát oddělovací 
> zesilovače a jejich výstupy nepřizpůsopbit impedanci koaxu. Nebo tam rovnou 
> dát detektor nuly i rozsahové odpory. Při dnešní miniaturizaci mi taková 
> aktivní měřící sonda přijde jako podstatně lepší nápad, než kompenzovat 
> parametry koaxů. Za úvahu by stálo i přidání oddělovacích traf a propojení 
> běžným UTP patchkabelem.
> 
> PH
> 
> From: "Jiří Kučera" <fonolit na seznam.cz>
> Hlavním cílem melo byt ucit se, pokud si pamatuji :-)
> 
> Tento tyden jsme tu probirali to cim se melo zacit a to pomery na merenem 
> objektu a privodnich vodicich.
> 
> Nebo chceteli rozdily mezi prvni a druhou variantou meraku. V podstate jsme 
> se dostali k jadru pudla a tomu proc lze
> prvni variantu meraku (1ohmn-10Ohm) postavit s PICem a TL074 a proc 
> sebelepsim vylepspovanim teto koncepce 1mOhm impedanci nezmerime.
> 
> Pokud to shrnu do 3 vet
> 
> 1.Prvni varianta mustek vyvazuje pres range rezistor OZ ADA46327 (nic 
> lepsiho nezmam a nejsem si jist zda existuje) , napeti na DUT meri
>   druhy OZ mezi DUT a zemi. Funguje uspokojive zhruba v mezich 1 ohm az 
> 10M.Presnost je funkci frekvence. Mimo tyto meze naprosto nepouzitelne.
> 2.Vyvazovani mustku stejne, napeti merime pristrojovymi zesilovaci 
> (sestaneve z AD8620+AD8610) primo na DUT a range rezistoru. Toto castecne
>   resi nepresne vyvazovani mustku, kdy mezi DUT a RR neni  presne 0, 
> castecne se tim rozsiruje rozsah , smerem dolu rekneme, ze to odmeri
>   100mOhm DUT, stoupa i max pouzitelna frekvence.
> 3.Je treba zmeni koncepci a analyzovat problem.
> 
> Kde je problem pri mereni velmi malych impedanci?
> a) privdni vodice mezi DUT a merakem. I kdyz pouzijeme koax potece proud 
> (desitky mA) jen stredem, tento proud vyvola magnetickou indukci a ta vyvola 
> nejaky proud stinenmim. Reseni spociva v injektazi stejneho proudu ,ktery 
> potece stinenim opacnym smerem a vyvola indukci opacnou , teda pozere tu 
> prvni.
> b) privodni vodice nejsou idelani a hlavne maji nejakou impedancni vazbu 
> mezi stredem a stiennim viz obr. Pracovne jsem si 1m koaxialu zjednodusil 
> na, stred 35mOhm odpor + 250mH indukce, stineni 18mOhm odpor a 100pF C mrezi 
> nima. Zaver je treba merit napeti mezi styredem a stinenim nikoliv mezi 
> stredem a zemi.
> viz obrazek
> http://photo.uloziste.com/?fotka=a245caa55cbfba87.jpg&d=x270459af1495c86&size=0
> 
> c) Je treba zvazit zda koncepce vyvazovani mustku pomoci OZ je dostatecnea, 
> ani ADa4637 si zda se neporadi s malymi impedancemi a
> Muj napad na reseni a novou koncepci, automaticky vyvazovany mustek s dvema 
> DDS,
> viz obr.
> http://photo.uloziste.com/?fotka=05cc5341aeb52845.jpg&d=xa3bc539e101cfda&size=0
> 
> Mozna je to uplna kravina, proto bych rad znal baluovo nazor.
> 
> popis.
> DDS1 klasika, zdroj signalu prochazejiciho pres DUT.
> DDS2 je zdroj, ktery se snazi pres Range resistor vyvazit mustek , tedy 
> dosahnout v bode Virtual groud 0 napeti. Jak toho dosahne?
> frekvenci zna, tu urcuje DDS1 a DDS2 jede na stejnych hodinach. Informaci 
> zda je nebo neni a jak neni mustek vyvazen doda null detektor,pro ktery by 
> melo platit. Pokud I1 z DDS1 = I2 z DDS2 potom Id (proud do detektoru) =0 a 
> mustek je vyvazen, pokud se nerovna tak palati Id=I1-I2
> DDS2 tedy meni amplitudu a fazi cimz dosahne vyvazeni mustku, zatim si vubec 
> neumim predstavit jak a zda vubec jde poznat zda se ma hybat amplitudou nebo 
> fazi, snad to jde.
> 
> Kompenzacni proud stinenim, videl bych to na prevodnik napeti proud, do 
> ktereho vstupuje napeti z DD2 pred RR a pres 100ohm odpor injektuje tomu 
> odpovidajici proud, tim by se melo pokryt nejnizsi rozsah, v kterem je tato 
> chyba relevantni.
> 
> Mereni napeti, klasicky pristorjovy OZ slozeny z AD8620+AD8610 s zesilenim 
> 1x.
> 
> Null detektor, prevodnik proud napeti s ADA4637 a prepinanym odporem 
> 100,1k,10k,100k
> 
> Range rezistro, prepinany odpor 100,1k,10k,100k,1M, mozna 10M
> 
> DDS1 a DDS2 tak jak jsme ji zde jiz nastinil, s tim, ze by byly 
> synchronizovane a mozna doplnene o jemnejsi rizeni amplitudy (Rset u AD9954 
> opreny o DAC).
> 
> Co na to balu?
> Dokaze MCU ridici DDS2 nejak inteligentne poznat zda ma hybat amplitudou 
> nebo fazi?
> Je v tom nejaka koncepcni chyba ,kterou nevidim?
> 
> Pokud by to bylo pouzitelne hodim to do nejakeho podrobnejsiho obvodoveho 
> reseni a muzele se posunout v uvahach dale.
> 
> > Od: balu na home <daniel.valuch na orange.fr>
> > moc som vlakno nesledoval lebo som tieto tyzdne pomerne dost pracovne 
> > vytazeny. Otazka je co si kladiete za ciel? Ja by som mozno zacal s 
> > realistickymi cialmi a bez zbytocnych komplikacii. Najprv postavil prvy 
> > jednoduchsi pristroj, napriklad ten spominany 1Ohm az 10M. Ked to bude 
> > vsetko fungovat da sa urobit verzia 2 s vylepenymi parametrami.
> > So softwarom a ovladanim tam bude este tolko roboty ze rozsah 0.1-1Ohm 
> > bude uplne nepodstatny :-)
> >
> > On Jun/5/2012 15:18, Jiří Kučera wrote:
> > > Dokoncil jsem mereni na automaticky vyvazovanem mustku LCR metru, 
> > > vyvazovani
> > pomoci zesilovace ADA4637.
> > > Snimani napeti na DUT a Range resistoru pomoci pristrojovych zesilovacu
> > sestavenych z AD8620 AD8610.
> > > Fungovat to funguje, v rozsahu impedanci 1Ohm az 10MOhm jsou vysledky 
> > > slusne,
> > frekvence 100-100kHz.
> > > Presnost logicky klesa s frekvenci a pro impedance<  100mOhm a nad 100 
> > > MOhm je
> > to jiz slabsi.
> > > Zaver pouzitelne to je , ale je to reseni v kterem je nekolik 
> > > koncepcnich
> > problemu ,ktere nelze nebo jen obtizne lze, resit ci kompenzovat.
> > > Schema sem mohu dat, ale asi to nema moc vyznam, pokud chceme soutezit s
> > profiky bude to chtit trochu jine reseni.
> > >
> > > Pracovne tomu rikejme digitalne rizeny automaticky vyvazovany mustek s 
> > > dvema
> > DDS.
> > > Podotykam ze jde o muj napad a tak v nem muze byt nejaky problem,ktery
> > nevidim.
> > >
> > > DDS1 + Rs je zdroj signalu,ktery je priveden na DUT
> > > Rr - je prepinany Range resistor 100 - 10M
> > > DDS2 generuje Rr signal takove amplitudy a takoveho fazoveho posuvu, aby
> > Idut=Irr tedy Id=0
> > > V tom okamziku je mustek vyvazeny a z Udut + Ur lze pri znalosti Rr 
> > > urcit
> > impedanci a z fazovych posuvu DD1 a DD2 vse ostatni.
> > >
> > > Pokud mustek vyvazeny neni je Id rovno rozilu proudu Idut a Ir.
> > > Id tece pres C1+R1  do prevodniku proud napeti s prepinatelnym vazebnim 
> > > Rd,
> > takto ziskany Udut je zpracovan ADC a slouzi jako vazba pro rizeni druhe 
> > DD2.
> > >
> > > Vyhodou by mala byt nizsi frekvencni zavislost celeho mustku a alespon 
> > > podle
> > meho porovnani "matematickeho modelu" s relane zmerenymi daty min 3x az 
> > 100x
> > lepsi parametry cele teto casti.
> > >
> > > AD9954 ma 14bit rizeni amplitudy, tedy fazovy posun by mel byt urcitelny 
> > > s
> > presnosoti na 0,02197 Stupne
> > > Rizeni amplitudy je 14 bit, pri vyuziti 13bit a 2.5Vpp vychazi krok na 
> > > 305uV.
> > >
> > > Rizen amplitudy by mozna slo zlepsit, touto fintou.
> > > AD9954 ma proudovy DAC, jehoz max proud se nastavuje pomoci Rset, kde 
> > > plati
> > Iout=39.19/Rset. Z toho jsme si spekulativne vyvodil, ze AD9954 vyuziva 
> > interni
> > 1V referenci. Pokud Rset misto zeme opreme o vystup DAC melo by platit
> > IOut=39.19*(1-Udac)/Rset
> > > Toto reseni by vyzadovalo pouziti 16bit DAC, ale teoreticky pro jemne 
> > > doladeni
> > by mel stacit horsi DAC a neco jako R6azR8 na obr.
> > > Problem, je ze tato featura neni u AD9954 dokumentovana a teoreticky to 
> > > muze
> > byt cele jinak.
> > > Vychazm vsak z
> > http://www.analog.com/static/imported-files/circuit_notes/CN0156.pdf a 
> > doufam,
> > ze je to u AD9954 reseno stejne :-)
> > >
> > > Docela by me zajimal baluovo nazor.
> > > Pokud mi neco neuniko a stabilita amplitudy druhe DDS neni zavisla na 
> > > tlakove
> > fronte nad biskajskym zalivem a zvlastr pokud by fungovalo dodatecne 
> > rizeni mela
> > by tato koncepce nit parametry srovnatelen s profi meraky, tedy az na 
> > domerovani
> > vuci stineni koaxu mezi merakem a DUT.
> > >
> > > http://www.uloz.to/x7sAZSw/schematic-prints-pdf 
> 
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list
> 
> 
>

Další informace o konferenci Hw-list