Измерения

Измеритель RLC-2

1 | Стр. 172 | 694

GO: Можно сделать коррекцию OSL отключаемой, это может облегчить настройку железа. Но по-умолчанию все-таки OSL пусть будет включена.
Вы же знаете - русские инструкций не читают
Надо тогда "Калибровка LOAD!" писать, а то будут только 8 значений резисторов отображаться

GO: Именно так и сделано в V1.3
Все замечательно, но откуда тогда у меня эти кило- и мега- генри? На других диапазонах и фарады бывали.

GO: Совсем гасить результаты измерений как-то это не очень хорошо.
Давайте сделаем это отключаемой опцией, может еще кому понравится.

 

vlad5: Все замечательно, но откуда тогда у меня эти кило- и мега- генри? На других диапазонах и фарады бывали.
GO: А МГн получаются из мкГн при пересчете из последовательной в параллельную схему замещения

Так, например, для резистора ОСС5-5-1Вт 1,5 кОм ±0,05% прибор показывает последовательную индуктивность Ls единицы микроГенри, а если переключиться на параллельную индуктивность (Lp), то в результате пересчета на индикаторе килоГенри. Если представить, что мы взяли идеальный резистор, в которого паразитная емкость и индуктивность равны нулю, то для получения нашего реального резистора надо или последовательно с ним включить индуктивность микроГенри, или параллельно индуктивность килоГенри.
Так что, при каждом измерении думайте, какую схему замещения включать, параллельную, или последовательную.

 


vlad5: У меня на 5-м диапазоне резистор 100 кОм показывает реактивность (0,1 пФ - 0,09пФ - 007 пФ - 000 пФ - 200 кГн - 400 кГн - 1,1 МГн и обратно). Предлагаю сделать так: если значение реактивности выходит за установленный порог (в 2-3 раза превышает максимальное значение), то для вывода на индикатор значение обнуляется и меняется знак реактивности на противоположный! Тогда реактивность будет одного знака и колебаться в небольших пределах.

Что-то у Вас сильно большие наводки, попробовал 5-й диапазон с резистором 200,2 кОм, Cp 0,05 пФ...0,12 пФ (LOAD калибровку выполнялась для 0,08 пФ).
Если в Вашем приборе при измерении резисторов емкость перескакивае в индуктивность (или наоборот), то включите фиксированно измерение емкости или индуктивности (длинное S3), будет меняться только знак реактивности.

Хочу еще сказать, что для многих будет проблемой найти точные резисторы с известными реактивными параметрами. В комментариях к прошивке 1.3 есть таблица с калибровочными резисторами, и ни слова, какого типа резисторы имеют такие реактивные параметры. Исходя из предыдущих обсуждений в данной теме, я решил, что для калибровки авторы использовали точные резисторы типоразмера 0805. Емкость такого резистора сопротивлением 10 МОм измеряли на форуме при помощи точных промышленных приборов. Можно считать, что все номиналы резисторов типоразмера 0805 имеют емкость 0,08 пФ (приблизительно). И вопрос к авторам по индуктивности 0,05 мкГн, что в таблице. Индуктивность резисторов 0805 тоже измеряли точными приборами? Или же 0,05 мкГн приняли чисто условно, чтобы не принимать ноль, и чтобы было небольшое смещение в плюс?

И моё предложение, или вопрос. Можно ли сделать в приборе калибровку LOAD так, чтобы активное сопротивление калибровать отдельно, по любому точному резистору, а реактивное по резистору типоразмера 0805, но не обязательно точному? То есть, калибровка LOAD для каждого диапазона чтобы выполнялась в два этапа. Сначала калибруем LOAD активное, потом цепляем в щупы резистор с известными реактивными параметрами (например смд 0805) для того же диапазона, и выполняем калибровку LOAD реактивную, при этом реактивная калибровка не нарушит ранее выполненную активную.
Так, например, у меня есть точные резисторы с проволочными выводами: ОСС5-5-1Вт ±0,05% и ±0,2 %; С5-25 В1 ±0,25%. По этим резисторам можно калибровать прибор, но в резисторов неизвестные реактивные параметры.

 

АК: Так что, при каждом измерении думайте, какую схему замещения включать, параллельную, или последовательную.
Спасибо
Я это знаю.

АК: Что-то у Вас сильно большие наводки, попробовал 5-й диапазон с резистором 200,2 кОм, Cp 0,05 пФ...0,12 пФ (LOAD калибровку выполнялась для 0,08 пФ).
Попробую и я 200 кОм, может будет меньше. А у Вас основная плата экранирована полностью или только П-образный экран?

 

Основная плата экранирована полностью, кабеля пока нет, паяю резистор на разъем, а еще у меня частный дом, до ближайших помехосоздающих соседей метров 50.

Вроде всё хорошо с прибором, да только один неприятный момент остался, при измерении емкости или индуктивности резисторов на диапазонах 2, 3, 4, емкость или индуктивность очень нестабильны, больше нестабильность проявляется на диапазоне 3.
Вот что я предлагаю: если нельзя уменьшить нестабильность, значит надо уменьшить её восприятие человеком. В измерителе иммитанса LCR-819 вот как решили эту проблему: в режиме измерения R/C малые емкости выводят в наноФарадах, а в режиме C/D в пикофарадах.
http://www.pro-radio.ru/measure/8641/2009/10/27/07-43-10/
Так, например скачущая емкость 0,15…3,5 пФ выводится на индикатор как 0,00015…0,0035 нФ. Числа емкости с большим количеством нулей после запятой, воспринимаются человеком не такими большими.

Теперь по RLC-2, в нем нет таких фиксированных режимов измерения L/Q, C/D, C/R, R/Q, как в LCR-819. Значит надо определить критерий, по которому при измерении резисторов, прибор будет сам определять, когда ему включать вывод малых емкостей, в нФ, вместо пФ, и индуктивностей в мГн вместо мкГн. Я предлагаю за этот критерий принять отношение активной составляющей сопротивления к реактивной. Для реальных резисторов это число несколько тысяч. Это число (например 2000) задавать в виде опции в меню.
Но при таком выводе может возникнуть одна неприятность, если измеряемая реактивность попадет на точку переключения, тогда могут скакать (переключаться) режим отображения пФ/нФ, мкГн/мГн. Как обойти эту неприятность, я пока не придумал. А может, точку переключения сделать с гистерезисом (плавающей)? Если отношение активной составляющей сопротивления к реактивной плывет, приближаясь к точке переключения, то смещается и тока переключения, на время текущего измерения.

 

АК: Вроде всё хорошо с прибором, да только один неприятный момент остался, при измерении емкости или индуктивности резисторов на диапазонах 2, 3, 4, емкость или индуктивность очень нестабильны, больше нестабильность проявляется на диапазоне 3.

Интересно почему так, у меня как раз аналогичная картина

А кто-нибудь ставил инструментальные усилители вместо TL084? Как проявляется нестабильность там? Может быть стоит вернуться к AD620 и проблема решится?

 

АК: И вопрос к авторам по индуктивности 0,05 мкГн, что в таблице. Индуктивность резисторов 0805 тоже измеряли точными приборами?
Точнее 0.005мкГн. Значение по большей части условное, исходя из где-то встреченной фразы, что индуктивность проводника можно оценить примерно как 0.001мкГн на мм. Если почитать описания промышленных измерителей RLC, там обычно встречаются рекомендации о выборе схемы замещения, в том числе по резисторам - ниже 1кОм - последовательная СЗ, выше 1кОм - параллельная. Исходя из этого для калибровочных резисторов 200 Ом и ниже была указана индуктивность в качестве паразитных параметров.

АК: И моё предложение, или вопрос. Можно ли сделать в приборе калибровку LOAD так, чтобы активное сопротивление калибровать отдельно, по любому точному резистору, а реактивное по резистору типоразмера 0805, но не обязательно точному?
Что-то мне кажется, что нельзя так делать. При переводе из одной схемы замещения в другую для разных реактивных частей будет разная активная часть. Да и сложно все это, запутаться очень легко.
Проще выяснить реактивную часть у имеющихся резисторов. У меня нашлось несколько проволочных С5-16В-2Вт 1 Ом. Предварительно провел калибровку LOAD на резисторе 0805 такого же номинала 1 Ом, но к нему пришлось подпаять короткие проводки, иначе подключать неудобно. После калибровки на С5-16В показал Ls=0.77мкГн, это значение можно вбить в качестве Lstd.

АК: Вот что я предлагаю: если нельзя уменьшить нестабильность, значит надо уменьшить её восприятие человеком.
Самое правильное решение! Только как это сделать красиво, я пока не вижу...

vlad5: Интересно почему так, у меня как раз аналогичная картина
Пример расчета, почему неосновной параметр выглядит таким изменчивым, был здесь: http://pro-radio.ru/measure/6873-55/2009/01/30/15-30-57/
Оцените еще разность порядков основного и неосновного параметра.

 

GO: Пример расчета, почему неосновной параметр выглядит таким изменчивым, был здесь: http://pro-radio.ru/measure/6873-55/2009/01/30/15-30-57/
Оцените еще разность порядков основного и неосновного параметра.

Спасибо GO за терпение и ответы на всевозможные вопросы.

И все-таки, применение инструментального усилителя поможет нам поможет или нет? Например, установка стабилизаторов LM317/LM337 вместо LM7805/LM7905 с более качественным подавлением пульсаций позволило решить проблему с небольшой нестабильностью основного параметра. Теперь внимание обратилось на неосновной параметр.
Можем ли мы в этой конструкции принципиально (заменой ОУ, полным экранированием или другим способом) добиться улучшения???
Мне удалось купить пару штук AD622AD, вот и спрашиваю стоит бороться дальше? Вроде кто-то делал версию с PGA103U, отзовитесь!

 

vlad5: больше нестабильность проявляется на диапазоне 3.
Интересно почему так, у меня как раз аналогичная картина

А по моему, причина нестабильности в том, что четыре величины (U реальное, U мнимое, I реальный, I мнимый) меряются в разные моменты времени. Длинное нажатие S4, и посмотрите, как гуляют цифры в последних разрядах тока и напряжения (3,3 кОм подключен, диапазон А3). Цифры гуляют не синхронно, а поочередно. Это означает, что пик сетевой помеха поочередно в разные моменты времени воздействует на каждую из четырех величин, а в результате вычислений имеем значительное "плавание" малых величин.
Считаю, что победить это можно, если каждый сигнал детектировать отдельным синхронным детектором, каждый со своей интегрирующей цепочкой, с большой постоянной времени -- значительно больше периода сетевой помехи. Вход АЦП поочередно подключать к выходам каждого из четырех синхронных детекторов, для считывания аналоговых данных. Считаю, что в таком случае, сетевая помеха не будет оказывать такого сильного воздействия на измерение малых величин.

 

АК: Цифры гуляют не синхронно, а поочередно.

Да, я это заметил еще на этапе проверки интегрирующего конденсатора. Там они точно так и гуляли на 1 единичку, с плохим конденсатором чаще, с хорошим редко.

АК: Считаю, что в таком случае, сетевая помеха не будет оказывать такого сильного воздействия на измерение малых величин.

Может синхронизация с питающей сетью будет проще в реализации? Тогда проблема разрешится радикально.

 
1 172 694