DIY Stolni multimetr

Středa Prosinec 27 22:44:54 CET 2017

Jo, tak tohle znám, sice ne na takto velkém výkonu, ale ty čmoudíky z jednoho z modulů, co se z něj takového zesilovače skládají jsou také výživné. A jsou to věci, kdy začíná být elektrika cítit - hřeje to do rukou, bolí hlava, bolí plomby v zubech a podobné nechutnosti.

Ale teď zpět k těm 3dB - ty jsem si nevycucal z prstu, ale vyčetl z manuálu od mikrovlnného měřiče výkonu - měl jsem 3 různé na srovnání - od HP, RS a Boontonu. Vždy šlo o nejistotu měření - teda něco jako třídu přesnosti u ručkového voltmetru, ale tady bylo trošku více vlivů, které se prostě sčítali, protože je nikdo neuměl lépe odměřit, než každý zvlášť  - zkusím popsat alespoň některé:

kmitočet na kterém měřím a přesnost kalibrace wattmetru na tomto kmitočtu - kmitočet jsem měl, ale byla zde vlastní chyba wattmetru jako takového - to se o moc vylepšit nedalo

přizpůsobení výstupu zesilovače a připojené sestavy koaxiálních kabelů, attenuátorů, odbočnic a vlastního wattmetru - to se sice dalo změřit, případně vybrat něco lepšího, ale pro výkonu v řádu kW moc velkej výběr není, zvlášť po zkušenosti, kdy jsem chtěl použít jako výkonový atenuátor klubko koaxiálu, a tím že ho nakalibruji na útlum pomocí obvodového analyzátoru - docela jsem se divil, o kolik se změní útlum toho koaxu (nízkoútlumového, jinak by vyhořel) při pár mW výkonu a při pár kW výkonu, takže tudy cesta nevedla

tvar signálu - tady nešlo o CW - tedy signál s trvalou nosnou (nikoliv telegraf), ale pulzní signál s délkou jednotlivých pulzů v řádu mikrosekund a střídou maximálně pár procent - takže změřit nějakým detektorem tvar obálky pulzů, následně to ověřit přímo na těch GHz velice rychlým osciloskopem (jakou má přesnost?) a podle toho zadat do Wattmetru údaje o střídě.

A každá z těchto věcí měla sama reálný vliv zlomků dB (jak přesně jsem určil parametry) - co jsem si alespoň uměl představit, spočítat, zkontrolovat jiným přístrojem/jiným principem měření. A potom jsme kouknuli do manuálu, co k tomu říká výrobce wattmetru a tam byly k daným parametrů ještě další nejistoty měření daného wattmetru - a výsledek byl pro nás překvapující 3dB nejistota měření. No prostě výborná věc. Takže si zákazník přivezl svoje přístroje, a změřil víc, než jsme deklarovali mi, ale jenom o kousíček.

A po pár letech jsme se dostali k pulzním mikrovlnným wattmetrům - vypadalo to, jako by v sobě měly vestavěný osciloskop - měřilo to hezky, bylo to celé rychlejší, a výsledky to dávalo hezké - stejné jako jsme naměřili my na počátku.
Dodnes si myslím, že jsme měřili dobře, a celá ta teorie chyb je silně přestřelená pro nejhorší případy, reálná chyba celé měřící sestavy byla okolo 1dB (10%), papírová nejistota okolo 3dB (50%).

A tohle vysvětlete někomu, kdo je strojař a něco jako teplotní roztažnost kusu litiny který chce změřit ani nemusí uplatnit, protože klidně počká až si ta věc zchládne, a když mu nebude stačit šuplera, tak si vezme mikrometr. To že obvodový analyzátor měří s dynamickým rozsahem 120dB - tedy 12 řádů, se ani na strojařinu nedá převést. Sice to auditor asi nepochopil v detailech, ale dal kulaté razítko a o to tehdy šlo. A zákazník byl také spokojený, radar fungoval dle teoretických očekávání. A to bylo to nejdůležitější potvrzení správnosti měření.

Takže pro mě z toho vyplynulo poučení, že nemusím mít všechno kalibrované, ale musím být schopen si měření alespoň nějak ověřit. To že potom použiji pro zrychlení práce nějaký měřící přípravek, který bude mít omezenou přesnost/nejistotu měření je mi vlastně jedno. Na konci si to přeměřím znovu pořádně. Ale to ověření je prostě potřeba. Kdy se vrátím k multimetru, tak po nakalibrování stolního jsem v práci kolegům posbíral jejich ruční, propojil je všechny paralelně a pustil do nich napětí ze zdroje. A kupodivu z 15 měřáků letěly do koše jenom 2 - sice byly jejich oblíbené, ale chyba 0,5V na 12V bylo trošku moc. A to je jenom DC napětí.

Tomáš OK2MTM

-----Original Message-----
From: Hw-list [mailto:hw-list-bounces na list.hw.cz] On Behalf Of balu
Sent: Wednesday, December 27, 2017 6:55 PM
To: HW-news <hw-list na list.hw.cz>
Subject: Re: DIY Stolni multimetr

Dovolim si podotknut, ze veci nie su uplne cierno biele. Pre nas, tiez v radiotechnike, 3dB znamena celkom dost. 

Ked prebudim nas novy polovodicovy koncovy stupen s vykonom 300 kW, alebo 2 MW o 3 dB, znamena to ze zhoria veci za 1.5 alebo 20 milionov eur :)))

> On 27 Dec 2017, at 18:39, Pavel Hudecek <edizon na seznam.cz> wrote:
> 
> 1. By to k ničemu nebylo, protože 3 dB jsou z radiotechnického hlediska asi jako 0,1 um ve strojařině.
> 2. Kdyby to byl KV vysílač, dal by se asi postavit i s nějakým hodně rychlým operákem a měl by na výstupu přesně definované napětí. Ale tohle je radar, tedy mikrovlny, takže signál projde sérií zesilovačů a filtrů, které jsou dělány tak, aby měly co nejlepší parametry na kterých opravdu záleží (šum, intermodulace, produkce harmonichkých, ...) a zisk/útlum pak nějak dopadnou, u každého ks jinak (třeba banální tranzistor za pár kaček zesiluje 100-800x, tranzistor do PA v radaru bude zesilovat míň, ale zas bude rozptyl "jak ho v továrně upekli" a samozřejmě to bude záviset na teplotě a kdovíčem ještě. Tzn. dnes naměříme 121,325 dBm, zítra 123,457 a srpnu 117,349.
> 
> PH
> 
> -----Původní zpráva----- From: Petr Labaj Mám asi taky blíž k té 
> strojařině, protože tohle mi též nepřipadá jako nějak oslnivá přesnost 
> měření.
> I v té strojařině by se výsledná přesnost mohla skládat ze součtů 
> nepřesností a nejistot jednotlivých komponent. Ale protože to by bylo 
> ve výsledku neakceptovatelné, tak je třeba nějak měřit celý výsledek, 
> jak měřit celý výrobek jako komplet.
> 
> To se tady u Vás nedá? Není možné změřit výsledný "produkt" a ne to 
> počítat z dílčích komponent?
> 
> ***********************
> 
> Dne 26.12.2017 v 16:21 ok2mtm napsal(a):
>> Docela jsem si s tímto vyhrál, když jsem v minulé práci auditorovi na ISO musel vysvětlit, že 50% nejistota měření (tedy 3dB)  není zase tak špatná. Byl to strojař, tak to moc nechápal, že se nejistota u měření výkonu radarového vysílače skládá z dílčích nejistot jednotlivých parametrů, a tyto se sčítají. Až jsem mu to začal rozepisovat, tak uznal, že to máme zmáknuté, a dál do toho raději nešťoural. A tady taky začali věci typu kalibrace přístrojů a podobně. 
> 
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz Hw-list na list.hw.cz 
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list

_______________________________________________
HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz Hw-list na list.hw.cz http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list