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

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Вс июн 01, 2014 18:30:50

Новостей достойных упоминания пока нет, все еще жду резисторы от Vishay, для ИОНов.
тем временем занимаюсь остальными блоками, рисую схему АЦП и нормирующего блока для ИОНов.

Приехал триаксиал и конденсаторы.

Изображение

Specs:

0.12 OD
38 AWG silver-plated copper outer shield, 0.02 ohms resistance per ft.
40 AWG tin-plated copper inner shield, 0.02 ohms resistance per ft.
29 AWG steel, copper silver-plated inner conductor, 0.25 ohms resistance per ft.
TFE inner dielectric
TTFE outer dielectric
PVC jacket
Signal leakage rate - 1 x 10(-14) Amps

Operating Frequency : ? 1 GHz
Impendance : 55 ± ?
Capacitance : 100 pF/m
Insulation resist : > 1000000 Mоm
Test Voltage : 2 kVrms
Operating Voltage at sea level : 1 kVrms
Inner Cond Res DC typical : 1728 ом/km

Изображение

Изображение

Буду использовать для постройки и тестирования источников тока на диапазонах <мА.

Конденсаторы:

Изображение

Изображение

Это для схем на базе LTC1043.

Также делаю два "побочных проекта" - измеритель ТКС на базе элемента Пельтье 30Вт и Keithley 2400 + 2002 и усилитель для измерения НЧ шума по
Мотивам разработки Mickle.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт июн 20, 2014 13:38:14

Ура. Приехали некоторые из резисторов от VPG.
Cрок поставки получился около 14 недель, для стандартных наименований.
Заказные обещают аж в сентябре.

Позже зафоткаю , похвастаюсь.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт июн 20, 2014 19:58:52

Обещанные вкусняшки

Изображение

Первыми прибыли пластиковые Z202T номиналами 120R,12K,10K,13K и 1K , а также герметичные VHP202ZT (70K, 120R и 1K).

Изображение

Изображение

1K0000 0.01% VHP202ZT

Изображение

Наклейка с производственной информацией. Вовсе не дешевое удовольствие, 35 $USD за штучку..

Изображение

И измерения .+26°C

Калиброванный в феврале 2014 - Kei 2001:

Изображение

Калиброванный в январе 2014 SMU Kei 2400:

Изображение

Keithley 2002 из соседней ветки, последняя калибровка была в 2007.

Изображение

Now I can start testing my LTZ design, finally.
Also will do TC and stability measurements after I got some LabView coding with TEC module and setup building.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Сб июн 21, 2014 15:51:57

Резисторы номиналом 70К будут в герметичном исполнении (цена была практически одинаковая), остальные же - пластиковые.
Исключение - один тестовый модуль - со всеми герметичными резисторами VHP203/202.

Изображение

Также один модуль будет с "обычными" RNC55's и один с намоточными Fluke.

Пора докупить LTZ1000 и заняться делом, наконец-то.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Вт авг 19, 2014 19:49:03

Приехали еще VHP202Z, VHP203's, теперь можно собрать пять платок :)

Изображение

Заказал на прошлой неделе на сайте Linear еще ИОНов и сегодня получил 3 x LTZ1000A и 2 x LTZ1000.

Изображение

Собрал две платы на пробу, одну с А-версией, и одну обычную.

Изображение

Потребление тока устоялось около 10.528 mA при напряжении питания 12.000 VDC.
Оставим на ночь, посмотрим что получится...

Изображение

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Вт авг 19, 2014 23:30:02

Очень красиво получилось! Такого малого потребления мне ещё не удавалось достичь, обычно 20-30 мА. Возможно, что сказывается сочетание хорошей теплоизоляции, высокой температуры в комнате и малой температуры уставки (48-50 градусов, наверное?).

Полагаю, что оценка амплитуды НЧ шумов пока ещё не есть цель испытания. Я нашёл результаты для аналогичных полевых условий и подобного габарита платы с LTZ1000, запитанной от нестабилизированного истоника с напряжением около 13 В. В 7,5-разрядном режиме в течении ночи амлитуда шумов ограничена 3 мкВ при собственном измерительном шуме вольтметра 2-3 мкВ p-p. Время выхода на режим до 1 ppm порядка 2-3 минут.

Изображение Изображение

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср авг 20, 2014 22:53:17

Дело оказалось вовсе не в качестве изоляции, а в косяке на плате, нагреватель не работал вообще :).

После устранения неполадки - все заработало, наконец-то.

Изображение

LTC2057 + LTZ1000CH (12K + 1K резисторы уставки температуры)
Питание +12В, потребление 32мА

Лог за 2 часа из 34970А (6.5 разрядов)



Броски из-за включающихся-выключающихся импульсных БП неподалеку, ибо дело происходило на работе..

Дома уже заизолировал как следует.
Измерение - 8.5 разрядов Keithley 2002, 10 NLPC, Filter AVG(20), автообнуление включено на каждое измерение.
Питание модуля - Keithley 2400 SMU, 15.000VDC, ток после пары часов устоялся на уровне 29.29мА
Температура помещения - +26°С

За пару часов накопления максимум - 7.1296886, минимум 7.1296850, что в итоге дает разброс ~0.504 ppm

Изображение

Внешний вид рабочего модуля после всех "правок"

Изображение

RN55C 10K резистор сверху идет к инвертирующему входу управляющего нагревателем ОУ.
Резисторы 120, 13K0, 1K00 - Vishay Precision Group Z202 0.01%
Резисторы 70К000 - Vishay Precision Group VHP203T 0.1%
ОУ - Linear LTC2057
U3 - MAX6610 термодатчик
Конденсаторы танталовые KEMET , пленочные Vishay

Изображение

Вид на резисторы. Для интересующихся - цены на это счастье. Да, стоимость за 1 шт. :)
Срок поставки резисторов получился ~3 месяца.

Изображение

Вид на тыльную сторону. 6-ногий жук возле LTZ - термодатчик MAXIM MAX6610

Изображение

Cо стороны.

Изображение

Позорный косяк с нумерацией пинов транзистора, в итоге коллектор с эмиттером перепутан :)

Mickle, предлагаю пару голых платок на опыты. Даром, за вклад в развитие метрологии и отличные материалы.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср авг 20, 2014 23:58:38

Ну вот, совсем другое дело! А что до ошибок, на то прототип и нужен, чтобы на нём их отрабатывать :)

За предложение большое спасибо, но я воздержусь, т.к. этой темой заниматься в дальнейшем не планирую.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн сен 15, 2014 14:48:48

Mickle, а куда дальше нас поведёшь? Читаем всё, очень интересно. Спасибо.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср сен 17, 2014 10:40:41

Теперь самый интересный вопрос - как сделать то-же самое, но с дешевыми резисторами 0.1% точности. :)

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср сен 17, 2014 11:20:55

У дешевых резисторов большой ТКС, плохая долговременная стабильность, высокий избыточный шум.
Для такой вещи не грех потратиться на хорошие резисторы.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср сен 17, 2014 12:09:52

Собрать качественный прибор на качественных деталях - это круто. Но было-бы очень интересно сравнение с "говняными" деталями. На сколько уменьшился шум? Долговременная стабильность тоже интересна, но понимаю, что это очень трудоемкий вопрос.
ТКС - не так важно. Без проблем можно запихнуть под термостат почти всю плату.

Про шум резисторов/конденсаторов очень интересный вопрос. Потому как на форумах радиосвязи никто не ищет низкошумящих резисторов. Обычно все сосредотачиваются на шуме полупроводниковых приборов.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср сен 17, 2014 15:52:48

В данном случае случае идет гонка за максимально достижимыми параметрами. Но можно сделать прибор и похуже, тогда пойдут более дешевые резисторы. Вот только для их характеристики типа долговременной стабильности не всегда известны.

Шум резисторов не очень часто можно заметить. Но бывают случаи, когда это очень важно. На прикрепленном рисунке пример: шум обычных дешевых толстопленочных SMD резисторов и шум металлопленочных C2-29 в измерительном мосту на входе 24-разрядного АЦП.

А в конденсаторах чему шуметь? Реактивности не шумят. Разве что ESR, но его значение маленькое. Вот микрофонят керамические конденсаторы сильно. В принципе, это тоже шум, но он проявляется только на вибростенде.
Вложения
noise_R_smd_R_c2-29.gif
(16.8 KiB) Скачиваний: 1307

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср сен 17, 2014 18:06:03

Как раз про C2-29 и говорил, когда имел ввиду резисторы 0.1% точности. Они достаточно дешевые... Вот оказывается и не шумят сильно :)

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт сен 19, 2014 16:09:34

Кстати про шум резисторов. Вычитал такое на просторах интернета:

Помимо тепловых шумов существует токовый шум, возникающий при протекании через резистор тока. Этот шум обусловлен дискретной структурой резистивного элемента. При протекании тока возникают местные перегревы, в результате которых изменяются контакты между отдельными частицами токопроводяще-го слоя и, следовательно, флюктуирует (изменяется) величина сопротивления, что
ведет к появлению между выводами резистора ЭДС токовых шумов . Токовый шум, также как и тепловой, имеет непрерывный спектр, но интенсивность его увеличивается в области низких частот,и величина значительно превышает величину теплового шума.


Насколько понимаю эти шумы достаточно сильны при частотах меньше 100 Гц. Так что понятно, почему аудиофилы об них беспокоятся, а разработчики радиолюбительских приемников - не беспокоятся.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт сен 25, 2014 03:50:47

На тему более доступных резисторов - это как раз одна из задач в рамках данного проекта.
Модулей построено несколько, с различными конфигурациями резисторов и ОУ, что позволит сравнить яблоки с бананами.

Просто для отладки сначала использовал заведомо стабильные дорогие резисторы, чтобы убедится в работе платки.
Шутка ли $300 BOM только за один модуль :) Хочется быть уверенным в стабильности параметров.

Тем временем купил металлических коробочек из IKEA. Отлично паяются обычным припоем, так что впаял пару SMA и использовал
модуль для тестов.

Изображение

SMAs (LTZ плюс и минус, корпус разъемов - силовая земля) и BNC (вход питания)

Изображение

Примерка

Изображение

В сборе с T-SMA адаптерами

Изображение

Тестовый стенд

Изображение

Ранее эта же плата была замерена на протяжении недели, так что попытаемся увидеть разницу и повторяемость результатов.

Запланированные тесты:

* A. LTZ1000A с резисторами VHP + Z202
* B. LTZ1000 с резисторами VHP + Z202
* C. LTZ1000A с резисторами только VHP
* D. LTZ1000A с проволочными прецизионными резисторами Fluke
* E. LTZ1000 с дешевыми 10ppm PTF56 резисторами
* F. LTZ1000A с обычными резисторами

Так же различные модули имеют различные конденсаторы (пленочные SMD или керамика X7Rs) и различные ОУ, LTC2057, LT1012, LT1097.
Поэтому будет много тестовых данных относительно калиброванного Kei2001 и Kei2002 с неизвестной точностью :)

REF A, данные с позапрошлой недели, после чего модуль был обесточен неделю.



REF A, данные за эту ночь, в металлической коробке. Приятно , что после прогрева уровень напряжения оказался в пределах 0.3ppm от первого теста.


Сегодня должны приехать заказные Vishay резисторы, наконец-то :)
Последний раз редактировалось AlekseyEnergo Чт сен 25, 2014 12:15:10, всего редактировалось 1 раз.
Причина: Нарушение пункта 2.6 . Подредактировал. Предупредил!!

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт сен 26, 2014 04:34:46

Допекли мои резисторы, наконец-то :)

1Meg :)

Изображение

Набор из трех 0.005% с одинаковым ТКС.

Изображение

CSNG для трансформатора тока.

Изображение

LEM IT600 + VPG

Изображение

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт сен 26, 2014 09:08:49

И почём нынче печёные "пирожки"? :)

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт сен 26, 2014 19:48:17

http://www.digikey.com/product-search/e ... tors/66690

Выбери на вкус :))

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Сб сен 27, 2014 10:41:46

Пирожки по весу золота.
Цены приводил у себя в тикете (ссылка на картинках :))

Намерял данных, в основном калиброванным K2001. По 200 отсчетов для каждого резистора, плюс ночной тест на 1Meg.
Также сравнил на примере 19K мультиметр 2002 с режимами 1NPLC и 10NPLC, в одинаковом режиме работы и разрешении 8.5
Разница видна :)

1.9K

Изображение

95K

Изображение

1M

Изображение

Два резистора - CSNG 2R5 0.1%, 1NPLC 4Wire , обнуление замкнутых 4W щупов.

Изображение

1 Meg.

Изображение

19K из набора 321217 , замеры обоими мультиметрами.

Изображение

Теперь время разбрасывать камни, то есть разводить новые платки и модульки.
Ответить