Что мерить, чем мерить, как мерить. И, естественно - зачем мерить...

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Сб окт 28, 2017 22:16:40

Статистика по ТКС С5-61 в узком диапазоне от комнатной температуры здесь: viewtopic.php?p=3200191#p3200191. Долговременная стабильность без нагрузки (Shelf life stability) по моим наблюдениям не уступает герметичным Vishay (VHD144, VHD200, VH102K).
Измерять ТКС лучше не только по 4-х проводной схеме, но и с прерыванием измерительного тока (Offset Compensation). Или хотя бы стоит оценить вклад термоЭДС, реверсируя подключение резистора в процессе нагрева.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Сб окт 28, 2017 22:54:30

Изображение Изображение Изображение

Мне думается, что флюс Ф38Н вполне справится.
Во всяком случае, никелированные и хромированные детали залуживаются без проблем.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Вс окт 29, 2017 14:20:08

Статистика по ТКС С5-61 в узком диапазоне от комнатной температуры здесь: viewtopic.php?p=3200191#p3200191. Долговременная стабильность без нагрузки (Shelf life stability) по моим наблюдениям не уступает герметичным Vishay (VHD144, VHD200, VH102K).
Измерять ТКС лучше не только по 4-х проводной схеме, но и с прерыванием измерительного тока (Offset Compensation). Или хотя бы стоит оценить вклад термоЭДС, реверсируя подключение резистора в процессе нагрева.

Михаил, спасибо.
В принципе, с условием отбора по ТКС, то С5-61 5-й группы ТКС и 0.005% класса точности выглядят вполне себе интересным вариантом для замены сборок.
Насчет проведения измерений, спасибо за наводку - почитаю.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Вс окт 29, 2017 14:28:31

Т.к. прибор с цифровой close-case калибровкой, достаточно даже 0,1% резисторов.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Вс окт 29, 2017 14:45:09

Т.к. прибор с цифровой close-case калибровкой, достаточно даже 0,1% резисторов.

Согласен, я просто смотрел в вашу табличку, и увидел, что минимальный ТКС как раз у 5-й группы и 0.005 класса точности.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пн окт 30, 2017 07:48:09

любопытства ради, решил оценить уровень "шума", но скорее случайного изменения сопротивления резистора, одного из резисторов из сборки R90, а именно резистора на 10КОм, задающего токи для работы АЦП.
Сопротивление резистора :10014Ом
Измерения его сопротивления в течение 5-и минут дали пиковые значения 10014.01 ... 10014.59, или почти 60ppm.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Ср ноя 01, 2017 18:34:33

И так, ещё один В7-38.
Этот, как и ожидалось, не измеряет вообще ничего:
В режиме измерения напряжения выводится "П2000". Соответственно, никакой реакции на подводимое напряжение и замыкание щупов между собой не наблюдается.
В режиме измерения сопротивления выводится значение "0546" кОм. реакции на щупы также нет.

На данный момент проверил наличие импульсов на гребёнках Ш1 и Ш2. Импульсы есть. Также проверил наличие импульсов на 4й ноге DD6. Импульсы также есть.
Дальше буду смотреть ключи А3, А4, А5. На что ещё обратить внимание?

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Чт ноя 02, 2017 08:16:25

Кажется, нашел дисплей к вольтметру В7-54 на сайте у производителя: http://www.display.by/ru/39.htm. Интересно, что есть вариант с англоязычными надписями в верхней строке: http://www.display.by/ru/38.htm
Решил поделиться, так как помню, кто-то искал в интернете дисплей к данному вольтметру.

Добавлено after 48 minutes 39 seconds:
По поводу же резисторов.
Пока нет в наличии нормальных резисторов предпринял 2-ю попытку восстановить имеющихся. Параллельно более подробно изучив конструкцию резистивного элемента (об этом ниже).

Резисторные сборги из ИОНиТ были разобраны. Разбирать их лучше посредством нагрева, я грел на утюге примерно до 250градусов, тогда клей которым склеены отдельные резисторы немного размягчается и корпуса можно разъединить не повреждая их. Корпуса сборок сделаны, судя по всему, из материала АГ-4В, и такая температура на них не должна как либо повлиять.
Далее из резисторов были вынуты резистивные элементы - тут так же нагреваем, клей размягчается и аккуратно подковыриваем иголкой. Площадки на резистивных элементах были заново облужены (опять было несколько элементов с площадок которых припой собирался на жало паяльника). После снова вклеены в корпуса и подсоединены к контактам корпуса. Для подсоединения использовал несколько жил свитых вместе из провода МГТФ, для того чтобы сохранить "мягкость" соединения и не было механического воздействия на площадки резистивных элементов при изменении температуры.
при сборке сборок, корпуса не стал склеивать, а просто стянул их самоклеющейся каптоновой лентой. После установки в вольтметр и прогоне наблюдался дрейф в течение примерно 8-и часов, позже он стабилизировался.
Вольтметр был собран и проведена пробная калибровка и далее прогон в течение 24-х часов, за это время "0" и показания не уплыли.
Изображение
К сожалению, по данным результатам судить о восстановлении вольтметра рано, поэтому буду наблюдать.
Относительно же проблемных диапазонов 2В и 200В - они ожидаемо провалили пробную калибровку. С ними еще буду разбираться.
Относительно же резистивных элементов и конструкции контактных площадок.
Расковырял один поврежденный при первой попытке восстановления резисторов, элемент, а именно - снял вокруг площадок материал, напоминающий стекло и рассмотрел конструкцию в микроскоп, к сожалению, фото не будет, ибо через окуляр сделать путный снимок не получилось, а переходника на камеру у меня в наличии нет.
Итак попробую описать на словах конструкцию контактной площадки (по слоям, начиная с основания):
1. Керамическое основание
2. Резистивная фольга, которая очень тонкая, в несколько раз тоньше человеческого волоса.
3. Нашлепка из фольги, на которую производится пайка. Толщину ее измерить не знаю как, на вид - около 0.05-0.1мм
4. Укрепляющие капли по краям контактной площадки из материала напоминающего стекло.

Сама резистивная фольга лужению не поддается вообще. Фольга контактной площадки лудиться но очень тяжело, из какого материала она изготовлена - не знаю, материал по цвету ближе к серебристому с желтоватым отливом. Как соединяется фольга площадки с фольгой резистивного элемента - увы не знаю, и рассмотреть не смог. Есть предположение, что контакт мог нарушаться как раз в месте соединения фольги контактной площадки с резистивным слоем. Тем более, эти накладки на некоторых резисторах выглядят очень топорно.

Добавлено after 6 minutes 45 seconds:
Несколько снимков по резисторам добавлю:
Разборка (а как же без синей изоленты? :))) )
Изображение
Контакты и что вокруг них, более крупным планом:
Изображение Изображение

Добавлено after 15 minutes 21 second:
Относительно же дальнейших работ по данному вольтметру:
1. Так или иначе закрыть вопрос с данными сборками резисторов. (может быть замена на вишаевские z-foil, а может, повезет и найду оригинальные).
2. Уменьшение температурных дрейфов вольтметра.
3. Уменьшение шумов измерительного тракта и ИОНиТ.

Для осуществления некоторых из этих пунктов - потребуется дополнительная оснастка - более стабильная и менее шумная мера напряжения, усилитель для оценки уровня шумов, это как минимум.
В процессе буду описывать что делалось, зачем, и какие получены результаты.

Так же предположительно, недели через 2-е уже будет на руках нерабочий В1-18/1, с предварительным диагнозом - цифровая часть, но по ковырянию этого прибора, думаю, есть смысл завести вообще отдельную тему. Прибор же забираю взаимозачетом из-за желания поковыряться в нем и изучить. Все же интересно изучить прибор, который по точности и стабильности находится на уровне легендарного HP 3458A.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Чт ноя 02, 2017 08:38:03

Огромная признательность за подробнейшее описание всех изысканий! С нетерпением жду продолжения :)

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Чт ноя 02, 2017 11:34:02

Огромная признательность за подробнейшее описание всех изысканий! С нетерпением жду продолжения :)

В таком случае, немного продолжу по поводу дрейфов:
Кое какие измерения я все же произвел. А именно, произвел попытку оценки ТКН стабилитрона 2С108Р, установленного в данный вольтметр.
Измерения производил следующим образом:
Стабилитрон был выпаян из второй платы вольтметра и помещен в самодельную термокамеру, подключение к нему осуществлялось по 4-х проводной схеме.
Стабилитрон был запитан от генератора тока 7.5мА (+-0.01мА), напряжение стабилизации измерялось при помощи В7-39.
Стабилитрон обмерял при диапазоне температур от комнатной (22 градуса), до 65-и градусов (кстати, температура внутри прогретого В7-54, при температуре окружающей среды 22 градуса, составляет примерно 49 градусов).
Напряжение стабилизации составило при 22-х градусах: 6.5063В, при 65градусах: 6.5061В, что дает, если я посчитал правильно ТКН примерно в -1ppm.
Напряжения же ИОНиТ в приборе меняются в куда более широких пределах.
В силу того, что немного ранее был оценен ТКС резисторов ИОНиТ, который составил менее 0.2ppm, то могу сделать предположения, что более значительные дрейфы выходных напряжений ИОН связаны не с резисторами и стабилитроном.
Поэтому я на данный момент рассматриваю 2 варианта уменьшения температурной нестабильности ИОН:
1. Замена всех ОУ в ИОНиТ на более стабильные, как вариант чоппер-оу, например LTC2057.
2. Более сложный: перенос ИОНиТ на отдельную плату, с применением более современных и стабильных ОУ, а так же замены сборки DA15 на JFET с более низким коэффициентом шума, с пассивным термостатированием всего ИОНиТ. В данном случае рассматриваю пассивное термостатирование в угоду улучшения долговременной стабильности ИОНиТ. В случае переноса ИОНиТ на отдельную платку, также рассматриваю возможность применения SMD резисторов Vishay Z-Foil. Благо, они не сильно дорогие, в случае 1%..0.1% точности.
Так же есть мысли попытаться каким либо образом скомпенсировать температурные дрейфы отдельных компонентов, для не очень широкого диапазона температур, скажем 30...65градусов.

Относительно же усилителя вольтметра, пока я его еще так плотно не ковырял, чтобы делать какие-то предположения, кроме как замены ОУ на более современные с меньшим уровнем шума и более стабильные.

В любом случае, все эти работы имеет смысл проводить только тогда, когда будет возможность инструментального подтверждения эффективности тех или иных доработок, но на данный момент у меня пока еще не готова вся оснастка для проведения измерений. Потому, сперва обзаведусь необходимым оборудованием, и после уже буду делать все остальное.

Добавлено after 2 hours 6 minutes 48 seconds:
Сейчас подошел к своему стенду и увидел разность показаний у приборов, при этом, показания В7-54 были как и 10 часов назад, а на В7-39 на 12ppm меньше.
Запустил АВК на В7-39, показания сравнялись, получается, что примерно часов за 10 В7-39 уплыл на -12ppm. Раньше я за ним такого не наблюдал...

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пт ноя 03, 2017 11:47:17

Продолжим мазать зеленкой В7-54.
Так как особых дрейфов вольтметр не показал и максимальная разбежка с показаниями за 48 часов прогона с В7-39 составила 2-3ppm(не считая странного момента, когда В7-39 уплыл вниз). При этом В7-54 за все время прогона не проходил АВК. Временно отложу ковыряние в ИОНиТ и прочих аналоговых прецизионных цепях.
Сегодня на повестке дня будет не такая уж и объемная но весьма гаденькая проблемка, а именно, странности работы 4-х проводного даже не режима измерения, а 4-х проводного подключения.
Описание проблемы:
При 4-х проводном подключении:
1. Завышаются показания, и тем сильней, чем выше сопротивление измеряемой цепи.
2. Ошибки в автовыборе диапазона при измеряемом сопротивлении >1МОм
3. В режиме измерения напряжения при отключенных входных клеммах измерительного кабеля, вольтметр начинает сходить с ума - щелкать релюшками, перебирать диапазоны измерений.

Первое подозрение, на выходах Ir+, Ir-, присутствует потенциал, когда не должен, проверяем и подозрение подтверждается, на Ir+ присутствует от 6.4 до 23В, в зависимости от диапазона измерения.
Смотрим в схему, видим, что есть реле К2, а конкретно, контакты К2.1, делаем вывод о том. что контакты не размыкаются.
Под подозрение попадает сразу несколько вещей: Реле К2, управляющий транзистор, дешифратор/цепи управления. Проверяю то что доступно сразу, не раскручивая кучу винтов гермоблока, а именно выход DD15 (нога 4), интересно то, что я и увидел там, то что ожидал, а именно +5.4В. В гермоблок лезть не нужно.
Проверяю дальше по схеме и прихожу уже к сигналу управления с УУМ.

Итак, диапазон 20В:
Изображение
Есть сигнал на включение К2... хмм, очень интересно..
далее, перевожу вольтметр в режим измерения сопротивления, 4-х проводной:
Изображение
все хорошо, К2 включена, как и должно быть.
Перевожу в 2-х проводной режим измерения сопротивления:
Изображение
Включается К3, как и должно быть, но на отключение К2 - команды нет...

По поводу управляющего сигнала, справа налево импульсы для управления К1-К6.

Поисследовав чуть более подробно, нежели описываю тут, нашел несколько режимов, в которых все же приходит команда на отключение К2, это режим АВК, вход в меню, перевод вольтметра в режим измерения переменного напряжения...
Значит проблема в формировании управляющей последовательности, тут вариантов немного: нарушение данных в РТ7-х, либо же ошибка в самой прошивке.
Делая предположение, что вероятность возникновения одинакового разрушения данных в РТ7-х весьма мала, ставлю 2-ю плату УУМ, и вижу туже картинку...
Вывод - баг в прошивке...

Варианты решения:
1. Потрясти производителя на предмет исправленной прошивки, а я уверен, что это исправили.
2. Составить табличку истинности и поставить микроконтроллер, который будет исправлять кодовую посылку.
3. Как и второй пункт, но только убрать дешифратор и заменить микроконтроллером.
4. На основе таблицы составить логическую схему, которая будет отключать К2, когда нужно.

А кто как бы поступил в данной ситуации?

Добавлено after 9 minutes 49 seconds:
Упустил 5-й вариант: Расковырять прошивку и исправить :))

А вообще не зря у меня возникало ощущение, что те экземпляры В7-54, которые у меня, как бы это правильнее выразиться - опытные образцы...
Это и много ручных правок печатных плат при помощи МГТФ, кучка других мелочей и вот еще баг в прошивке...

Добавлено after 1 hour 5 minutes 58 seconds:
Порыл документацию к вольтметру...
Таблица состояний реле в различных измерения одинакова, что в моей, что в той, что выложена в интернете.
Изображение
И в ней я вижу именно то, что и наблюдал при исследованиях данной проблемы.
А далее, посмотрел в схему и поискал вторую половинку К2... и нашел, стоит в цепи входной клеммы....
Изображение
Хммм...
Глянув мельком еще на узел формирования измерительных токов для измерения сопротивлений и на таблицу состояния ключей, пришел к выводу, что он тоже не отключается в режимах измерения напряжения.
Данное техническое решение у меня вызывает кучу вопросов... :dont_know: Сэкономили одно реле? :dont_know: :oops:
Что ж, тут я вижу тогда один путь решения, построить свой декодер на МК, и добавить реле, которое будет отключать клемму Ir+, когда она не нужна...
Выходит, тут баг не в прошивке, а в архитектуре коммутатора... не ожидал... :dont_know:
Если я заблуждаюсь, поправьте меня.

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пт ноя 03, 2017 14:56:16

Конечно не очень приятно, что токовые клеммы подключены даже тогда, когда режим 4W-Ohms не активен. Но я не вижу здесь проблемы и не могу представить ситуацию, где эта особенность могла бы помешать. Напряжение ведь не по 4-х проводной схеме измеряется и щупы в этом случае не кельвиновские 8)

Изображение

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пт ноя 03, 2017 15:19:58

Конечно не очень приятно, что токовые клеммы подключены даже тогда, когда режим 4W-Ohms не активен. Но я не вижу здесь проблемы и не могу представить ситуацию, где эта особенность могла бы помешать. Напряжение ведь не по 4-х проводной схеме измеряется и щупы в этом случае не кельвиновские 8)

Изображение

Михаил, вы абсолютно правы!
Но если рассмотреть 2 таких момента:
1. К вольтметру подключен кельвиновский кабель с крокодилами на концах и нужно измерить напряжение, да не спорю, можно взять другой кабель, либо же отключить токовые клеммы.
2. Измеряем сопротивление (неизвестное), при этом используем кельвиновский кабель, для бОльшей точности, при сопротивлении выше определенного уровня происходит сбой при автовыборе диапазона, опять таки можно это держать в уме и менять кабель, либо же выдергивать клеммы из токовых гнезд.
Не смертельно, но не всегда удобно и не очень приятно, плюс ко всему, когда забудешь - есть большой шанс повредить вольтметр.
Посему сейчас изучаю возможность доработки вольтметра, чтобы токовые клеммы были подключены только в случае 4-х проводного измерения сопротивлений.

В частности в В7-39 токовые клеммы отключены, когда не используется 4-х проводное измерение сопротивления, впрочем, там есть еще одна удобная фишка:
Клеммы Hy, Ly, которые работают как токовые при 4-х проводном измерении сопротивления становятся входом для измерения напряжения при 2-х проводном подключении. При 4-х проводном подключении как входные работают Hx, Lx, т.е. по сути, вольтметр имеет встроенный коммутатор на 2 входа при измерении напряжения.

Добавлено after 4 minutes 37 seconds:
Кстати, еще момент: РВ-5. или же КЭ-1 - реле не поляризованное, и в данном вольтметре оно стоит в критичной цепи, при этом оно включено практически во всех режимах работы, нагрев... термоЭДС и все такое, мне кажется, что логичнее было бы использовать нормально замкнутые контакты, и размыкать их только тогда, когда нужно, а не наоборот. Или я тут ошибаюсь?

Кстати, Михаил, вы кажется когда-то интересовались, почему в нашу измериловку любили ставить именно РВ-5, интересно, нашли ответ на этот вопрос?

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пт ноя 03, 2017 22:05:08

Теперь понял, в чём проблема: АВП при 4-х проводной схеме. В правильных мультиметрах переключение на 2-х проводную схему при переходе на высокоомные пределы с опосредованным измерением сопротивления происходит автоматически. Или же такие пределы недоступны, пока пользователь вручную на них не перейдёт (в Datron 1271 они называются HiOhms - 10, 100 и 1000 МОм).

Реле РВ-5А оптимизировано для пикоамперных/микровольтных цепей. Не думаю, что его обмотка сильно греется (вроде 600 Ом?). По крайней мере в 6,5-разрядном нановольтметре В2-39 и 8-разрядном калибраторе В2-41 стоят именно РВ-5А. Лишь когда производство накрылось медным тазом, стали применять latching Омроны и т.п. Наши же герметизированные дистанционные переключатели РПС-20,25,32 и пр. просто ужасны по сопротивлению изоляции (я не поверил ТУ и проверял утечки сам).

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Сб ноя 04, 2017 08:34:03

Спасибо за информацию про реле.
В принципе, как я понимаю, для данной доработки (подключение клеммы Ir+, только тогда, когда она нужна), примененный тип реле не критичен.

Неправильная попытка оценить "в лоб", шумы ИОН и УПТ.
Неправильная она потому, что не применялся фильтр (только цифровая фильтрация), по хорошему, нужен усилитель, а не прямое подключение скопа с использованием максимального разрешения скопа.
Тем не менее:
Выход вторичного ИОН +6.45В:
Изображение
Выход вторичного ИОН 12.91В:
Изображение
Интересно, что за выбросы и откуда, и откуда частота в 3.1Гц

Выход УПТ, при коэффициенте усиления 1Х:
Изображение
Выход УПТ, при коэффициенте усиления 10Х:
Изображение
Выход УПТ, при коэффициенте усиления 10Х:
Изображение

Добавлено after 8 minutes 37 seconds:
По выбросам разобрался - работа АЦП...

Добавлено after 1 hour 9 minutes 37 seconds:
Уровни смещения "0" у УПТ:
Коэффициент усиления 100Х: 6.1мВ
Коэффициент усиления 10Х: 0.78мВ
Коэффициент усиления 1Х: 0.06мВ

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Вс ноя 05, 2017 21:17:51

Прошло несколько суток прогона, и в принципе, как я и предполагал, показания прибора начали плавать.
Изначально иногда показания менялись в пределах 1е.м.р в режиме отображения 6.5, или же по сути, при контролируемом напряжении в 10В 1ppm.
На данный момент начались колебания показаний в пределах +-4ppm, и периодический рост нестабильности показаний до +-13ppm. Дополнительный контроль выходных напряжений ИОН показал нестабильность вторичных ИОН.
В принципе, подобный результат я ожидал, но все же надеялся, что повезет.
Параллельно смотрел на схему ИОНиТ, анализировал.
Изображение
В схеме пронумеровал резисторы в сборках, для упрощения описания.
Резисторы 1 и 5 отвечают за формирование опорных токов для АЦП, резистор 6 - входной для АЦП (тут кстати вопрос, не логично ли было их расположить в одной сборке для уменьшения дрейфов?)
Резисторы 2,3,4 отвечают за работу 2-х вторичных ИОН, формирующих +6.45В (КТ18) и +12.9В (КТ17) собственно, эти напряжения являются инвертированными по отношению к напряжению на стабилитроне - на КТ18 и еще удвоенным - на КТ17.
Собственно мысль следующая, выбросить резисторы 2,3,4 и построить вторичные ИОН с использованием LTC1043, тем самым мы избавимся от дорогих резисторов и в тоже время повысим температурную и долговременную стабильность вторичных ИОН.
Далее, резистор R89, задающий ток стабилитрона, в оригинальной схеме применен С2-29В группы А по ТКС, или +-25ppm/градус, что дает изменение его сопротивления в 0.02Ом/градус, если я не ошибся в расчетах. Что при дифференциальном сопротивлении стабилитрона 2С108Р в 15Ом, составляет, на мой взгляд, достаточно значительную величину. Поэтому есть мысль заменить этот резистор на высокостабильный, с ТКС 5ppm или лучше, для улучшения долговременной стабильности, приметить резистор с большим запасом по мощности.
Резисторы же под номерами 1,5,6 применить высокостабильные, но с не очень жестким допуском, чтобы снизить цену ремонта/переделки. При этом их "связать" температурно - например сделать сборку, обмотанную медной фольгой, в случае же применения SMD компонентов - расположить максимально близко на плате.

Концепт переделки (тут для +6.45В, аналогично и для +12.9, но с удвоением и соответственно с использованием 2-х половинок LTC1043):
Изображение
Схему запуска и прочее тут не разрисовывал.

Добавлено after 3 hours 57 minutes 26 seconds:
На данный момент вольтметр все же оставлю на прогоне и понаблюдаю за ним.
Дальнейшие мысли
1. Изготовить контроллер для КОП интерфейса, дабы была возможность автоматического сбора данных с приборов. Пока не вникал глубоко, но я так понимаю, данные приборы не понимают стандартные SCPI команды?
2. Проработать схему ИОН на более современных ОУ и с использованием LTC1043, изготовить его и внедрить в один прибор.
3. Второй прибор восстановить в "оригинале" (пока озвучивать не буду, но есть шанс получения всех необходимых деталей).
4. Изготовить более стабильную и менее шумную меру напряжения.
5. Поставить на прогон доработанный и восстановленный вольтметры, меру дополнительно контролировать при помощи В7-39, и возможно В1-18, если к тому времени починю его, все же надеюсь, что там проблемы только с цифровой частью (хотя возможно, и его использовать как меру).
6. По графикам, построенным на основе снятой информации, сделать выводы об эффективности доработки.

P.S. По возможным мыслям замены 2С108Р, скажу следующее, если его и заменять, то имеет смысл менять на LTZ1000A, преимуществ же замены на LM399 - при прочтении даташита на нее не увидел, более того, возможны ухудшения характеристик. Насчет же LTZ1000A, ее применение сильно усложнит и удорожит конструкцию ИОН, и при этом я не уверен, что такая доработка даст какие либо ощутимые улучшения характеристик данного прибора. Так же можно 2С108Р заменить на 2С108С - такая замена несколько увеличит долговременную стабильность прибора, но это только в том случае, если эти стабилитроны мне каким-либо образом попадут в руки, вероятность чего стремиться к "0".

Добавлено after 5 hours 28 minutes 13 seconds:
К сожалению, пока не могу еще собирать данные с вольтметров в автоматическом режиме..
Но все же уделил час времени для записи показаний и построения графиков.
Показания снимались каждые 5 минут в течение часа.

Абсолютные значения:
Изображение Изображение

Разница показаний в ppm:
Изображение

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Вс ноя 05, 2017 22:45:46

Последний график - это просто ужас какой-то :shock: Если причина в резисторах сборок ДН, нужно избавляться от них без всякого сожаления. ИМХО, вариант с заменой части резисторов на LTC1043 - наиболее приемлемый. А вот балластный резистор трогать не целесообразно. Его ТКС 25 ppm/C max будет аттенюироваться приблизительно в 876/15 раз.
Использовать LTZ1000 в качестве ИОН - это как из пушки по воробьям. LM399 потребует длительного тестирования и отбора. Такой же кропотливой работы, какая проводится при сертификации стабилитронов.
Вот, к примеру, как вёл себя ИОН, который я на прошлой неделе подарил нашему форумчанину для экспериментов. Дрейфовал именно чип LM399, а не резисторы и не КР140УД17А.

Изображение Изображение

А вот текущая ситуация со старением свежей партии LM-ок. Я наивно планировал отобрать из них 4 шт. для "путешествующих" мер, но с требуемой стабильностью серьёзные проблемы :?

Изображение

Так что, на мой взгляд, хорошим вариантом может быть штатный стабилитрон 2С108Р. Лучшим вариантом - несколько таких стабилитронов, размещённых в термостате:

Изображение

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пн ноя 06, 2017 11:07:24

Увы, в реальности, все куда еще ужасней, при построении графика я взял интервал в 5 минут, и с этим интервалом и записывал показания. Экстремумы же за этот час были 10.00499 и 10.00526.
Основную долю дрейфа дают вторичные ИОН (УПТ пока не оценивал), первичный ИОН после примерно часового прогрева стоит как вкопанный.
Попробую чуть позже построить часовые графики для выходов +6.45В и +12.9В, но могу сразу сказать, в абсолютных значениях выход +12.9В "колбасит" куда сильнее.
Насчет опоры для построения ИОНиТ, анализировал доступную информацию и пришел к выводу, что оптимальным будет как раз имеющийся паспортный 2С108Р, да еще и состаренный (дата выпуска этой конкретной платы - 1996год). Насчет применения нескольких 2С108Р, конечно же это позволит поднять стабильность первичного ИОН, но их у меня только 2 штуки, в составе 2-х В7-54.

Добавлено after 26 minutes 56 seconds:
Есть еще нюанс, который мне не совсем дает покоя, это В7-39, который сейчас используется как эталонный, но заслуживает ли он доверия? У меня нет возможности сейчас ответить на этот вопрос однозначно.
Поэтому, я жду когда смогу забрать нерабочий В1-18 и питаю надежду на то, что проблемы у него только в цифровой части... но прибор хранился в тех же жутких условиях, что и В7-54-е.
Насчет же "меры", она была слеплена из того, что было, и имеет абсолютно неясные характеристики, которые как то оценить, у меня сейчас тоже нет на то возможности.
Так что, все дальнейшие изыскания пока будут проходить как и раньше, все результаты измерений не однозначные, а относительные - относительно приборов вроде-бы заслуживающих доверия.

Добавлено after 2 hours 7 minutes 49 seconds:
Понаблюдал в течение нескольких минут выходное напряжение вторичного ИОН, канал 12.91В, и построил график:
Изображение
Дальше наблюдать не стал... нет смысла.
Показания снимались каждую минуту. На В7-39 использовалась математическая обработка результатов измерений, а именно усреднение по 9-и измерениям.

Добавлено after 2 minutes 25 seconds:
ну и сама табличка с абсолютными значениями:
Изображение

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пн ноя 06, 2017 11:15:11

А если временно заменить резисторы в канале вторичного ИОН на близкие по номиналу С2-29В, ПТМН, МРХ или что-то другое?

Re: Модернизация советских цифровых вольтметров типа В7-хх

Пн ноя 06, 2017 13:05:01

На самом деле, не пробовал пока, хотя такая мысль возникала. Чуть позже попробую. Кстати, заметил еще один интересный момент - закорачивание токовых клемм вызывает рост напряжения на канале +12.91В вторичного ИОН на 12ppm
Ответить