8.5 miestny multimeter, technologie z pred 30 rokov

Pondělí Květen 6 20:43:36 CEST 2019

Ale musis uznat, ze sklony k metrologickym hratkam mam od dob mojho
etalonoveho DT830B :-)

Tie switche a odpory velmi uzko suvisia. V mnohych integratoroch
presnych DMM sa pouzivali pomerne rozsiahle odporove siete, ja som
nemal moznost nechat si vyrobit nieco take... teda moznost by bola,
ale lacne by to nebolo.
Chvilku som musel badat nad tym, aby to nebolo treba a vyriesil som to
tak, ze nepotrebujem jednu odporovu siet, kde ma presny tracking
povedzme 5 alebo 7 odporov voci sebe, ale staci mi, ked mi presne voci
sebe sedia tri odpory v jednej casti integratora a ine dva opory voci
sebe (ale nezalezi na ich pomere k tym prvym trom) a v zdroji
symetrickeho referencneho napatia su dalsie dva odpory, ktore musia
byt presne vzajomne, ale nie voci inym odporom. To mi umoznilo vec
vyriesit pouzitim troch odporovych sieti LT5400. Kedze je to len
voltmeter s jednym rozsahom (zatial), tak ine delice tam nemam. Ale
mam plan aj na prepinanie rozsahov. Switche v integratore su DG211B,
cize ziadna exotika. Ta redukcia poctu zavislych odporov mi umoznila
aj spinanie vsetkeho okolo integratora jednym puzdrom DG211B, takze
plocha obsadena vysokoimpedancnymi spojmi je pomerne mala a da sa cez
nu na strategickych miestach lahko poprepletat "guard trace".
Jo a dalsia dolezita suciastka je kondenzator - tu som pouzil
polyesterovy, kvoli nizkej dielektrickej absorbcii (DA). Slew rate
integratora pri cinnosti je pomerne velky, takze DA by nemala robit
nijaky zasadny problem, ale aj tak som sa rozhodol ze si vyberiem
vhodny typ.

Explicitne meranie DA nie je sucastou beznych dielenskych merani, ale
aj ked sa robi tak sa meria jej ucinok za pomerne dlhy cas, cca 15
minut, co sa mi nechce cakat, okrem toho kondenzatory kapacit radovo
nF sa za tych 15 minut mozu znacne vybit zvodom, co skresli vysledky.
Mna najviac zaujimal vplyv DA pri pomerne rychlych zmenach, tak som si
urobil vlastny "DA stuchac" - vyzeral asi takto
https://imgur.com/a/AVtM8bl
Obsahuje nejaky MCU * na generovanie dvoch impulzov - jednym sa cez
JFET s nizkym zvodom nabija merany kondenzator, potom sa druhym
JFET-om kondenzator slusne o zem, druhy FET sa vypne a zosilnovac s
JFET OZ sleduje co sa deje s kondenzatorom ked je na vysokej
impedancii. Vystup je pripojeny na osciloskop, kde sledujem priebehy
napatia. Bezny polyesterovy kondik robi asi toto
https://snag.gy/3gEZys.jpg
Zlty je priebeh napatia, modry tiez, ale s 10x zosilnenim, plus je tam
ina mierka na Y osi. Kondikom tresnem o zem, potom sa sam pozviecha a
absorbovany naboj sa rozlozi tak, ze vytvori asi 60mV. Na druhu
stranu, rusky PTFE kondenzator sa sprava znacne odlisne
https://snag.gy/TDj41n.jpg
Nabije sa na napatie zhruba 10x nizsie. Zmeral som takto asi dva tucty
kondenzatorov, nakoniec som sa rozhodol pre druhy najlepsi -
polyesterovy typ TGL5155. Rusky teflonovy si nechavam do 7,5 miestneho
meraku :-) Bol som vcelku prekvapeny ze polyesterove kondiky rovnakeho
vzhladu a prevedenia sa robia aj dnes a funguju podobne dobre ako tie
stare (akurat nie je su tak lacne). Tych TGL5155 som splasil za malo
penazi pomerne dost, takze ich aspon spotrebujem.

No, takze kvoli tomu ADC som si urobil tester DA a kvoli nemu este aj
nanoampermeter (aby som si mohol merat zvod JFET-ov, ktore mozno budem
pouzivat aj pri inej prilezitosti ako switche). A vlastne ten cely
voltmeter riesim lebo som si chcel zmerat teplotne zavislosti odporov.
A na to som si kvoli tomu este robil multiplexor a teplotna komorka je
v stadiu vystavby.
To sa mi to meranie odporov trochu skomplikovalo. Ono by bolo
jednoduchsie kupit si ojazdeny 34401 za par stoviek, ale takto je to
vacsia zabava.

-----
* Kvizova otazka: co je 16-pinovy IO a aku ma funkciu?

po 6. 5. 2019 o 15:45 balu <balu na k-net.fr> napísal(a):
>
> Ahoj,
>
> krasna praca. Vidim, ze dozrievas. Nejake conference badge a podobne kravoviny co pozna cely svet nikdy neprinesu take uspokojenie ako ked si postavis naozaj premakany a premysleny pristroj, kde len ty vies ocenit ako dobre je to vymyslene :))
>
> Tesim sa na detaily, asi na listovici. Ale mohol by si medzicasom prezradit ake pouzivas rezistory a spinace v integratore. Toto su najkritickejsie komponenty pre presnost a linearitu.
>
> Rad by som si postavil referenciu s LTZ1000 a k tomu lepim maly U/I/R kalibrator. Mozeme potom vyskusat porovnat linearitu tvojho pristroja s multi slope prevodnikom a mojho multimetra s obycajnym integrovanym 24-bitovym AD prevodnikom. Celkom som zvedavy.
>
> Posli schemu :)
>
> b.
>
>
>
>
> > On 5 May 2019, at 22:59, Jaromir Sukuba <jarin.hw na gmail.com> wrote:
> >
> > Tento HP zurnal sa stal impulzom pre moje hlbsie studium cinnosti
> > integracnych a inych AD prevodnikov. Niekolko ostatnych mesiacov su
> > patentove spisy, manualy k multimetrom (stroje vyrobene v 70-tych a
> > 80-tych rokoch mavali castokrat velmi podrobny popis cinnosti, zvlast
> > tie od HP a Keithley - a dalo sa z nich zistit a pochopit viac nez z
> > patentovych spisov) mojim citanim do mestskej hromadnej dopravy.
> >
> > Potuzeny novymi vedomostami som sa len tak, pre srandu kralikov
> > rozhodol urobit si voltmeter s multislope AD prevodnikom. Niekolko
> > fotiek je tu https://imgur.com/a/Gw408Gg
> > Cele je to dizajnovane ako 6 a pol miestny merak, teraz je zobrazovane
> > o jedno miesto viac, aby som videl sum. Vo finale bude asi to posledne
> > miesto vypnute.
> >
> > Samozrejme, rozhodujuca je nelinearita, teplotna a casova zavislost. S
> > meranim nelinearity to nebude tak trivialne, predosla verzia mala
> > nelinearitu okolo 10ppm, medzicasom som ten ADC dal na lepsi plosak,
> > zmenil niektore suciastky a verim ze bude lepsia. Tento voltmeter je
> > stale v stadiu finalnych uprav, takze definitivne merania este musia
> > chvilku pockat.
> > Je to na hony vzdialene od HP3458, pochopitelne, ale uz aj taky 6 a
> > pol miestny merak je vcelku vyzva, zvlast ak ma ukazovat trochu
> > zmysluplne cisla.
> >
> >
> > ne 5. 5. 2019 o 19:31 balu <balu na k-net.fr> napísal(a):
> >>
> >> zdravim osadenstvo,
> >>
> >> pri hladani nejakych informacii o velmi stabionych napatovych
> >> referenciach som narazil na velmi zaujimave citanie o tom ako bol pred
> >> 30 rokmi navrhnuty legendarny 8.5 miestny multimeter HP3458. Je tam
> >> niekolko desiatok stran podrobnych technickych informacii
> >> https://xdevs.com/doc/HP_Agilent_Keysight/journals/1989-04_HP3458A.pdf
> >>
> >> urcite stoji za prestudovanie.
> >>
> >> b.
> >> _______________________________________________
> >> 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
>
> _______________________________________________
> HW-list mailing list  -  sponsored by www.HW.cz
> Hw-list na list.hw.cz
> http://list.hw.cz/mailman/listinfo/hw-list