Измерения

Измеритель RLC-2

1 | Стр. 207 | 694

Патентую!! Методу суперподбора С33
Выше писал уже что нашлось несколько кондеров с числом 010000, так вот запаял последовательно с кондером сопротик 100 Ом, сразу цифра опустилась и в младшем разряде появились и тройки и пятерки, вот теперь претендентов еще раз, тасязять финал..... Пока проверяю отобраные , какой победил доложу.
==============================================================
ДокладАю - победил третий в среднем ряду , черненнький. АК знал !......
Чуточку отстал первый из этого же рада, цифры (со 100 Ом впослед) победитебя 009997 у второго 009996(7). Осталные последнюю цифру показывали 2....5.
Всё , паяем на место, боремся за линейность. В связи с этим еще вопрос - линейность буду получать подбором сопротика последовательно с С33. НАДО ЛИ перед этим какие либо калибровки проводить ??? У меня пока только ОпенШорт проведена, Лоад не делал. На каком дипазоне и частоте проверять линейность ???

 

Qvin: Так я не пойму нужен етот резистор или нет?
prusony: В связи с этим еще вопрос - линейность буду получать подбором сопротика последовательно с С33
Читаем datasheet!!!
Он служит только для компенсации нескольких единиц отсчета цифрового счетчика(внутри микросхемы АЦП), вызванных работой АЦП при работе с тактовими частотами боле 160кГц.
Поэтому, подбором этого сопротивления мы компенсируем нескольких единиц отсчета для тактовой частоты 250кГц, но тем самым, мы икажаем несколько единиц отсчета на 100кГц. Хвост вытянем нос увязнет.
В последней прошивке, авторы добавили возможность измерения на частоте сигнала 1кГц и 10кГц, с использованием тактовой частоты 100кГц(для точних измерений). Поэтому я не заморачивался с его подбором, так как вносимая погрещность будет около 0,1%, при частоте сигнала 1кГц и 10кГц, с использованием тактовой частоты 250кГц, что вполне достаточно для большинства применений. В особо критических случаях можно переключиться на тактовою частоту 100кГц и исключить эту вносимую ошибку.

 

prusony: Нужна помощь зала, какой выбрать кондер
Красный на 0,56мкФ. Можно будет установить рекомендуемый datasheet-ом ток интегратора 20мкА.

 

А я подберу (рассчитаю) R44.....
Просто он великоват, и с последовательным споротиком 100 Ом последнюю цифру некрасивую показал 009993 ....

 

У меня при 120 ом показал 9995 при 60 ом 9998 частота 100 герц.Я пока вообще его уберу,сильного прироста в линейности при измирении резисторов я не заметил так большого ухудшения.Без сопротивления напомню 9999-10000!

 

Rollover Resistor and Diode
A small rollover error occurs in the ICL7135, but this can be easily corrected by adding a diode and resistor in series between the INTegrator OUTput and analog COMMON or ground. The value shown in the schematics is optimum for the recommended conditions, but if integrator swing or clock frequency is modified, adjustment may be needed. The diode can be any silicon diode such as 1N914. These components can be eliminated if rollover error is not important and may be altered in value to correct other (small) sources of rollover as needed.
--------------------------------------------------------------------------------
Кто-нидь может перевести поточней ??? В даташите это про диод и резистор на 04 ноге АЦП.
-------------------------------------------------------------------------------
Integrating Resistor
The integrating resistor is determined by the full scale input voltage and the output current of the buffer used to charge the integrator capacitor. Both the buffer amplifier and the integrator have a class A output stage with 100μA of quiescent current. They can supply 20μA of drive current with negligible non-linearity. Values of 5μA to 40μA give good results, with a nominal of 20μA, and the exact value of integrating resistor may be chosen by
------------------------------------------------------------------------------
Тоже важное место.

 

АК:
Вы тест с последовательным соединением резисторов делали для двух тактовых частот? И в обоих случаях сопротивления складывались правильно? Мне, чтоб правильно суммировались сопротивления, пришлось подбирать резистор последовательно С33, то есть, подстраивать линейность. C33 - 0,3 мкФ, и R44 под него.
Но в этом случае, вы подбором сопротивления улучшаете линейность всего RLC2.
Где могут быть много других источников нелинейности (ОУ, нелинейность сопротивления открытых ключей и пр.). То-есть, ухудшая одни параметры, вы добиваетесь компенсации других, вместо того чтобы искать реальную причину. И ещё, вы говорили, что при увеличении этого сопротивления свыше 200Ом, АЦП вообще переставал инициализироваться, что только подтверждает то, что это сопротивление не для лианиризации, а совершенно для других целей, о чем и говорится в datasheet.
Кстати, повышенный уровень помех и наводок, маскируясь большим уровнем полезного сигнала и внося большой паразитный вклад в полезный сигнал при его малом уровне, может в итоге также проявляться как нелинейность преобразования RLC2. Что к линейности АЦП, не имеет никакого отношения.
О чем и упоминали авторы статьи, о важности повторения топологии прибора, при его повторении, для адекватности получаемых результатов.
У вас, как вы сообщали вообще плата собственной разработки, на выводных деталях, которые из-за большой «индуктивной петли» приподнятой над платой (образованной выводами и самим радиоэлементом, особенно при его вертикальном расположении), способны сгенерировать и «нахватать» помех и наводок как минимум на порядок больше, чем элементы в СМД исполнении, если все это не учитывалось при проектировании.
Вы, конечно, меня извините, но я ни к кому не придираюсь, а просто высказываю свою точку зрения на те пункты где, на мой взгляд, явные противоречия.
Просто некоторые утверждения, высказанные на форуме, вводят в заблуждение многих кто хочет повторить прибор, и мешают его дальнейшей модернизации.
Например, с чей-то подачи целый год подбирали емкость для интегрирующего конденсатора по тангенсу угла потерь, а не по коэффициенту диэлектрической абсорбции.
Говоря упрощенно тангенс угла потерь, характеризует неидеальность конденсатора на высоких частотах (добротность тождественный термин). Что для RLC2 совершенно безразлично, так как конденсатор в этой цепи работает на частоте единицы герц, практически на постоянном токе.
А вот коэффициент диэлектрической абсорбции, как раз и характеризует неидеальность конденсатора на постоянном токе.
Потом, многие на протяжении длительного периода времени, проверяли качество интегрирующего конденсатора при тактовой частоте 250Гц, и потом «успешно» боролись с ветряными мельницами.
Сейчас опять на протяжении длительного периода времени, мы пытаемся лианеризировать и без того и так линейное АЦП, теми элементами которые вообще служат для других целей.

 

prusony:
Кто-нидь может перевести поточней ??? В даташите это про диод и резистор на 04 ноге АЦП.
В этом пункте говорится, что ошибка «rollover error» (я не нашел точного эквивалентного термина в русском языке, по смыслу ошибка переноса или переполнения), которая имеет и так небольшую величину, может быть скомпенсирована применением этой цепочки. (Паралельно интегрирующему конденсатору через диод подключают сопротивление номиналом 100кОм на землю). Но для некритичных применений её можно не устанавливать.

Для правильной работы этой цепочки, необходимо чтобы рекомендуемый размах напряжения на интегрирующем конденсаторе, был 3,5-4В, что в RLC2 возможно только при тактовой частоте 100кГц.
При тактовой частоте 250кГц она скорей всего будет работать некорректно,
так как размах напряжения уменьшится в 2,5 раза.
Поэтому желательно настроить RLC2 по максимуму для этой тактовой частоты 100кГц, и не вносить сюда дополнительную погрешность, включением низкоомного сопротивления последовательно с интегрирующим конденсатором (Якобы для улучшения линейности, что по сути, совсем не правильно).

prusony:
Тоже важное место.
Перевод этого места:
Номинал интегрирующего резистора, определяется полным размахом входного напряжения, и током буферного ОУ заряжающего интегрирующий конденсатор. Как буферной ОУ, так и ОУ интегратора работают в классе А при токе нагрузки до 100мкА. При токе 20мкА достигается наименьшая нелинейность преобразования. Диапазон токов 5мкА-40мкА также может использоваться.

Но в даташите другого производителя, сказано, что в диапазоне токов 5мкА-40мкА хоть и достигаются неплохие результаты, но рекомендуется использовать 20мкА.

Поэтому для правильной работы микросхемы АЦП, желательно не сильно уходить, от рекомендуемых режимов, а лучше всего использовать типовую схему включения, при которой параметры гарантируются.

 

2 Imkozak - СПАСИБО ! За перевод. У меня ток по рассчетам пока 15 мкА. Девайс всунул в корпус. Пауза очередная - делать "кельвины" , найти набор резисторов для Load-калибровки. Думаю Л-калибровку нужно делать с готовыми кельвинами.

 

АК: Мне, чтоб правильно суммировались сопротивления, пришлось подбирать резистор последовательно С33, то есть, подстраивать линейность. C33 - 0,3 мкФ, и R44 под него.
Не совсем точно высказался. Для проверки линейности АЦП (режим измерения 1 кГц) я подавал на два входа АЦП два фиксированных постоянных уровня с разной полярностью, сначала поочередно, потом одновременно - уровни суммировались во входном ОУ АЦП. Дальше сравнивал цифры на выходе АЦП, добиваясь равенства суммы, подбором резистора последовательно с интегрирующим конденсатором.
После такой подстройки, проверка прибора с помощью двух последовательно соединенных резисторов, подтвердила линейную работу АЦП и всего прибора.
сообщение от 14.02.2009, 10:15
http://pro-radio.ru/measure/6873-64/2009/02/14/10-15-40

Imkozak, я соглашаюсь с тем, что Вы лучше владеете вопросом, чем я. Также многие вопросы Вы прояснили для меня, в частности о коэффициенте диэлектрической абсорбции, ваши посты читать интересно. Но все же, что же я подстраивал резистором последовательно с интегрирующим конденсатором, давайте разберемся вместе подробнее. Вот в этом документе на последней странице, с графиками это объяснено:
http://www.intersil.com/data/AN/AN017.pdf
Я это понял так: в следствии задержки сигнала в интеграторе, на тактовых частотах свыше 160 кГц, компаратор переключается позже, возникает ошибка в несколько единиц по всей шкале. При измерении малых напряжений (в начале шкалы) ошибка в несколько единиц окажет в процентном отношении большее влияние, чем в конце шкалы, при измерении больших напряжений, вот это я и считаю нелинейность. АЦП.
Пример на «пальцах», допустим вся шкала 100 единиц, ошибка из-за задержки: +5 единиц. Допустим, мы имеем два напряжения с уровнями 50 и 50, в сумме 100 единиц. Измеряем эти три уровня с ошибкой +5, получим на выходе 55, 55, 105. Нелинейность? Вот эту нелинейность я и исправлял резистором. Подбирал резистор, пока ошибка +5 не исчезла и на выходе получил правилньную сумму 50+50=100. Только реальные цыфры в АЦП побольше.
Считал, что режим измерения 1 кГц – главный в RLC-2, по этому «ровнял» линейность на 1 кГц, также калибровал прибор на этой частоте.

 
1 207 694