Михаил, спасибо большое за раскрытие темы как работает УПТ в В7-39, что я сам поленился сделать.
Единственное, могу добавить, в методике настройки сказано, что смещение усилителя слежения должно быть 100мкВ или ниже. Исходя из этого значения можно уже прикинуть какой входной ток сгенерирует входная емкость. Кстати, частота коррекции нуля, если я не ошибаюсь, составляет 5Гц(сейчас немного лень искать).
Продолжу дальнейший поверхностный разбор того, где могут возникать дополнительные погрешности и дрейфы.
Итак, источник опорных напряжений, он генерирует 2 напряжения Uоп+ и Uоп-, так же еще есть выход "напряжения смещения", по сути виртуальный ноль, для Uоп+ и Uоп-.
DA1 - управляет термостатом, R3, настраивает температуру.
DA2 - генератор тока для стабилитрона.
DA3 - выполняет инверсию опорного напряжения, R19 подстраивает баланс отрицательного/положительного опорного напряжения.
У всех приборов, что прошли через мои руки, баланс опорных напряжений был уплывший (тут все же правильнее сказать, баланс опорных токов).
И что меня больше смущало, регулировка их была очень острая и сильно температурно зависимая, т.е. пример, выставил в пределах допустимого (по описанию не более +-0.00020), вольтметр стоял на боку, вернул его в рабочее положение, сменился температурный режим, и уже имеем показания +0.0028.
Кстати, этот баланс можно проверить, запустив 9-ю программу, 1-ю подпрограмму.
При ее работе так-же можно оценить и шум ИОН+АЦП.
P.S. на данном этапе я пока описываю обнаруженные моменты, которые впоследствии можно будет доработать. Так сказать поверхностный(пока) анализ, что можно улучшить в приборе.
Добавлено after 2 hours 55 minutes 23 seconds:Продолжим далее анализ.
Источники питания данного прибора, а точнее стабилизаторы.
1. Источник питания цифровой части, а именно +5В, 3А, на входе требует 19В и 1.8А, рассеиваемая мощность ~20Вт.
2. Источник питания изолированной части, а именно линейный стабилизатор +25.5В и импульсный развязывающий преобразователь, тут не могу точно сказать, сколько он рассеивает, но греется он так же очень сильно, более того, использует в качестве отвода заднюю панель (которая не фальш-панель).
Казалось бы, при чем тут КПД источников питания, но дело в том, что это тепло внутри прибора, более того, задняя панель хорошо подогревает ту область гермоблока, где расположены АЦП и УПТ прибора, что сказывается на разности температур в разных частях данных плат. Да и температуры, как известно - не лучший друг для стабильности (в общем смысле) прибора. Так же достаточно сильный разогрев прибора обуславливает и его долгий выход в рабочий режим.
Фото прибора внутри:
Общие виды верх/низ:
Гермоблок, верх/низ:
Источник питания цифровой части:
Плата источника питания аналоговой части + часть платы с трансформатором и выпрямителем питания аналоговой части:
Пока я не буду принципиально касаться АЦП, преобразователя R и преобразователя ~U.
Пока поверхностный анализ выше озвученного позволяет сделать следующие выводы:
1. Необходимо переделать источники вторичного электропитания цифровой и аналоговой части вольтметра с целью уменьшения тепловыделения, благо данная задача на современной элементной базе решается не сложно.
2. Озвученное выше про усилитель подмывает сделать полную цифровую калибровку всех диапазонов с отказом от подстроечных элементов - решение идеальное, но потребует больших временных затрат на разработку нового вычислительного ядра. Поэтому, тут, что можно не накладно улучшить - заменить ОУ в усилителе на более современные и с лучшими характеристиками (например тот же OP177F), переделать усилитель слежения на ОУ с малыми входными токами и малым значением напряжения смещения(применить, например, OPA140).
3. ИОН - переделать его например на ИОН на базе 4-х LM399 (выше я высказывал мысль о LTZ1000, но все же считаю, что для данного прибора - ее применение неоправдано) или с маштабирующим усилителем, или же без, но во втором случае - необходимо будет пересчитать токовые резисторы в АЦП. Тут выигрыш в снижении уровня шума и улучшении стабильности отношений положительного и отрицательного опорных напряжений.