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

При поддержке компании ПРИСТ


Ответить

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт дек 25, 2014 16:23:29

Всех с праздниками :)
Сегодня приехали подарки от деда Мороза, как раз вовремя.

Изображение

Сверху слева: Dual LMx99 с масштабирующим ОУ LTC2057 7V->10/20V. Дифференциальные входы/выходы через SMA. FR4 4L
Сверху посредине: Плата прототипного ИОН на LTZ1000
Сверху справа: Поправленая Rev B плата ИОН LTZ1000.
Снизу: Закоротки на стандартный 4W Bananа, шестая плата с SMA - адаптер под 4W.

Тыльная сторона плат:

Изображение

Разве не красота с золочением? :)

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

Все платы 4-слойки, фото шлифа:

Изображение

Всех с наступающими!

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт дек 25, 2014 22:49:26

И тебя туда же! :))
А какие результаты получились на двойном варианте?

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн дек 29, 2014 15:00:49

Собрал один из LTZ на базе свежей платки
Все завелось с полпинка :)

Изображение

Начальное напряжение на выходе

Изображение

Компоненты:

Питание: 3 аккумулятора 9V Li 800mAh
ОУ: LTC2057 x 2
ИОН: LTZ1000CH WW16 2014
Резисторы: VPG VHP203Z 70K x 2 , Z202 13K, 1K, 120R

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн дек 29, 2014 15:16:20

Я, наверное, тупой. Но в даташите на ЛТЗ1000 нигде не нашёл этих цифр. Его что, током и температурой можно на любую напругу выставить в пределах нескольких (десятков/сотен?) миливольт?

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн дек 29, 2014 15:24:35

Нет, напряжение стабилитрона не нормируется у LTZ1000 и LMx99 и может быть любым в пределах 6.8-7.5V.
Суть в том что это напряжение будет гарантированно стабильным в заданных рабочих параметрах.
Поэтому в большинстве случаев источником ошибки будут схемы масштабирования, деления, и так далее, а не ИОН.
Для снижения этих ошибок и требуются такие меры как нагреватель и резисторы с минимальным ТКС в схеме ИОНа (которые в итоге стоят втрое больше самого LTZ)

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн дек 29, 2014 15:28:16

Ясно. Т.е. этот зенер не столько точный, сколько стабильный. И для изготовления ИОНа на его основе нужен более точный вольтметр?

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн дек 29, 2014 17:27:18

Не совсем так. Изготовить можно и без вольтметра, но ведь задача обычно стоит не "сделать особо стабильный источник неизвестного напряжения", а скорее "сделать стабильный источник напряжения х.ххххххх, которое можно использовать для проверки других приборов, либо как эталонный уровень в схемах ЦАП/АЦП и т.п.".

Так что изготовление схемы это лишь легкая часть задачи, учитывая параметры того же LTZ1000. На данный момент это самый стабильный коммерческий ИОН доступный за деньги простым смертным, достаточно посмотреть каталоги Linear, AD, TI на эту тему. Более того, одного точного вольтметра не достаточно, ибо даже промышленный стандарт - HP/Agilent/Keysight 3458A имеет допуск 8ppm/год, или 4ppm/год в версии повышенной стабильности, а стандартная схема на базе LTZ1000 способна обеспечить стабильность в 4 раза лучше. Поэтому фанаты вольтов и коллеционируют вольтметры , эталоны, строят несколько ИОНов и тратят невообразимые суммы денег ради цифрдля большей уверенности в результатах.

Ведь допустим добыли мы супервольтметр, померяли ИОН, получили 7.123456 вольт. Померяли через день, получили 7.123789 вольт. Кто врет, вольметр "уплыл" или ИОН? Имея только один вольтметр и один ИОН, можно гадать долго, типичная проблема курицы и яйца :). Некоторые эти вопросы отлично освещает Mickle в соседней ветке, советую почитать.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср дек 31, 2014 08:18:46

xDevs, некоторые фото плат печатных не грузятся для более тщательного просмотра. Буду признателен, если поправите это дело. Благодарим за публикации, мы тут в отделе создали группу фанатов и читаем всё как детектив...

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср дек 31, 2014 09:57:47

Что за отдел(если не секрет)?Спасибо.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср дек 31, 2014 15:16:42

А какие не грузятся? У меня все показываются исправно. :dont_know:

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Вт янв 20, 2015 20:29:21

Мелкое обновление. Собрал все модули, и упаковал все в пластиковый короб для ликвидации воздушных потоков.
Все замеряется через К2002 со скан-картой 2001-TCSCAN.

Excel-файл.

Изображение

Фото уголка..

Изображение

Фото ИОНов.

Изображение

Два ИОНа в дальнейшем на продажу, три для своих нужд.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср янв 21, 2015 14:39:31

Очень интересны результаты, которые показала плата по 5 каналу. Меньше всех дрейф ppm и при этом LTZ1000 ничем не прикрыта, кроме общего прозрачного бокса. Есть возможность сделать тепловой снимок всех плат в установившемся рабочем режиме? Конструкция плат идентична? На этих платах есть термометр близко расположенный к ИОН, показания с них снимались? И как можно прокомментировать то, что плата, у которой тепловая конвекция должна быть больше, показала результаты лучше? Предлагаю провести аналогичный замер с контролем температур около ИОН и оставить открытым ИОН на другой плате.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср янв 21, 2015 21:39:50

Думаю это все же связано не с теплоизоляцией, а скорее из-за того, что CH5 ИОН использует VHP202Z 70K 0.01% резисторы, а остальные VHP203 70K 0.1%.
Перебрал все в пенопластовый бокс, отдельной изоляции LTZ нет на всех каналах, посмотрим что в итоге получится.
Показания термодатчиков пока не снимались, плата с логикой для этого еще не готова.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт янв 22, 2015 13:21:16

Не могу согласиться с влиянием характеристик 70-кОмных резисторов на дрейф выходного напряжения. Вклад резистора R3 в термостате настольно ничтожен (0,04 ppm на 100 ppm), что вместо него целесообразно ставить обычный металлоплёночный, а не фольговый резистор. Требования к R2 более строгие, но и там изменение сопротивления по любой причине даже на 100 ppm скажется на выходном напряжении лишь в десятых долях ppm. Этому можно найти экспериментальное подтверждение, привнеся малое изменение сопротивления интересующего резистора, к примеру, запараллелив с ним 1-2 МОмный, и измерив отклонение выходного напряжения.
А вообще на сегодняшний день самое исчерпывающее описание моделей, заложенных в LTZ, представлено в статье на форуме http://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=88278&extra=page%3D1&page=1. В этой объёмной публикации (в переводе порядка 20-ти страниц А4) можно найти ответы почти на все вопросы, связанные с оптимизацией конструкции ИОН на базе LTZ1000. В свете изложенной расчётно-аналитической модели легко объясняется типичные ошибки и заблуждения, которые нередко буквально навязываются на некоторых родственных любительских форумах. Сюда можно отнести и попытки подбора ОУ по минимуму вариации напряжения смещения, тем более применения zero-drift и иже с ними; здесь же и транзисторный повторитель на выходе ОУ ("для тепловой разгрузки" последнего); нарушение режима работы ПИ-регулятора и снижение подавления НЧ шумов в стабилизаторе тока за счёт буквально обвешивания ОУ со всех сторон конденсаторами и т.п.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт янв 22, 2015 17:12:30

Как вы понимаете то, что написано на bbs'ke 38hot.net, по-чем перевод для народа? Хотя бы на английский не родной, но понятный.
Есть вопрос теоретическое-практического характера.
1. Есть ли смысл использовать в критических узлах, в которых большое влияние имеет контактное термо-эдс разнородных материалов (медь-припой), метод монтажа накруткой и посеребренные штыри и провод. Так понимаю, это относится к узлу местного стандарта напряжения величиной 1 вольт, т.к. в процентном отношении внос термо-эдс оказывает больше влияния на точность.
2. Материалы-примеси и легирующие полупроводник, с помощью которых формируется архитектура полупроводникового прибора, имеют свойство дальнейшего проникновения в полупроводник. Т.е. характеристики полупроводникового прибора после изготовления отличаются от характеристик поработавшего полупроводникового прибора (увеличивается зона диффузии, изменяется концентрация примесей). С увеличением температуры кристалла, процесс увеличивается. Хотелось узнать, что вообще есть по этой теме для высокостабильных стабилитронов.
3. Как относятся LM399 и LTZ1000 к локальному перегреву (немного больше, чем рекомендуемая верхняя температура). Интерес в том, как себя поведет нагревательный элемент и какие необратимы последствия будут у стабилитронов в плане стабильности? Читал, что LM399 проходят прогон в 120 градусов Цельсия, т.е. стабилитрон нормально проходит, а вот как себя ведет нагревательный элемент...

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пт янв 23, 2015 21:58:41

1. Совершенно безразлично как соединяются проводники: скруткой, пайкой, сваркой и т.д. Дифференциальная термоЭДС проводников от этого не зависит, а скачки химического потенцилала в уравнение разности потенциалов термопары не входят.
2. Получение ответа на этот вопрос равносильно проведению целого научного исследования. Хотите этим заняться? Тогда вот для затравки выборка из моей библиотечки по вопросам ИОН: http://www.mediafire.com/download/phjpxucsca72kur/REF.RAR
Начать можно с раздела 2.4 книги "Источники калиброванных напряжений постоянного тока", главы 4 "Прецизионные полупроводниковые стабилизаторы" и статей "The solid-state voltage reference comes of age" из сборника трудов MSC, "Reducing of the time drift of zener stabilization voltages" за авторством В.С. Орлова.
3. Лично я не встречал публикаций с такими данными. Скорее всего это исследования из разряда оценки стойкости к спецфакторам или оценки показателей надёжности. Касательно последних для LTZ1000 была в прошлом месяце тема на 38hot.net. Где конкретно - не спрашивайте, не помню.
Ещё следует учесть, что нагревательный элемент - это часть термостата. У LM399 он весь на чипе, а у LTZ1000 он снаружи, за исключением подогревателя и датчика.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Ср янв 28, 2015 07:05:48

Продолжим-с. Мне интересно провести замеры с различной температурой среды, а также с различной скоростью изменения температуры.
Для этого модифицировал пенопластовый бокс и добавил сэндвич из двух радиаторов и ТЭМ.
ТЭМ питается и управляется Keithley 2510 SMU. Термодатчик для управления - RTD Honeywell HEL-705 1k, размещенный в центре внутреннего пространства.
Там же находится мелкий вентилятор размера 40x40 5V 0.08A для смешивания воздуха.

Изображение Изображение

Медный радиатор внутренней стороны и алюминиевый с венилятором - с наружной.

Всего 5 ИОНов в ящике, три прототипа и два новых. Все те же ИОНы которые мы замеряли прошлый раз.

Для проверки медленного изменения температуры два ИОНа дополительно помещены в стальной бокс с отдельным датчиком RTD (такой же Honeywell HEL-705).

Изображение Изображение

Внутреннее расположение:

Изображение

Измерители:

Изображение

Keithley 2400 - питание кулеров :)
Keithley 2001 - замеры RTD внутри металлического бокса
Keithley 2510 - питание и управление ТЭМ
Keithley 2002 с картой 2001TC-SCAN меряет все пять ИОНов раз в секунду.

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт янв 29, 2015 10:48:31

Илья,а чем различаются адаптеры ("затычки" :) ) H1L и Star ?
Перевёрнутая Н и Х ,и из какого материала и конструктив Banana-ов ?

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Пн фев 02, 2015 18:49:33

Фото слоев на коротышки. Стар - звезда во внутреннем слое.
Все как на картинке
Вложения
shorts.png
(30.98 KiB) Скачиваний: 881

Re: Самодельный ИОН на базе Linear LTZ1000

Чт фев 05, 2015 18:27:48

Данные с разными температурами
Ответить