Методика калибровки мультиметров

[0xFF]

Я тут резисторы приобрел ... 4 номинала , самые дешевые из ..
Y07061K00000T9L

Спойлер

Как его правильно приготовить ?
имеет смысл залить еще слоями акрила, или в банку с чистым минеральным маслом, нагреть медленно до 70-80С ... ?
или просто оставить как есть, но он в общем то открытый, по сравнению с герметичными ? какие-то пути улучшения есть ?

[Mickle]

ИМХО, эти резисторы не метрологического, а скорее эстетического применения, т.е. для аудиофилов. Они красивые, но хрупкие и тензочувствительные.
В любом случае за словом улучшение всегда должен следовать критерий (цель). Если цель - минимизировать изменение сопротивления от воздействия механических напряжений, тогда распаять резисторы на какую-нибудь переходную колодку и пр. От изменения влажности воздуха - нанести полиуретановое покрытие типа Humiseal и т.п. Если и то, и другое - поместить резистор в металлический корпус по типу других резисторов Vishay.

[Electricman]

Эксперименты с возможно будущей носимой мерой напряжения.

Начитавшись темы, сделал макет для опробования, отработки решений. Так как по вменяемым ценам ничего найдено не было, было принято решение использовать то, что есть - УД17, С2-29 да самый лучший из худших стаб 2С191Ф (некогда стоял в ИОНе В7-49). Со схемой мудрить не стал, взял схему Mickle с 29ой страницы. Разве что вместо сборки резисторов сделал статистический делитель. Ну и не стал делать "кельвиновское" включение стабилитрона, решив сделать выход 1В на делителе с повторителем-фильтром на ОУ (схема где-то в самом начале темы). Возможно зря, но никто не мешает допаять эти два провода и иметь меру напряжения на 9.хххх вольт. Тем не менее, напряжение 1.0001 стоит стабильно (иногда перемигивается +-1емр), хотя рано ещё говорить о стабильности.
Термостат, вкупе с довольно массивной начинкой работает отменно, хотя и выходит на режим очень долго. Около 800 секунд на прогрев и далее ещё около 50 минут стабилизация режима. После входа в режим температура стоит ровно. Температура контролируется с помощью LM35D, и пока задрана довольно высокой - 90 градусов, возможно потом скину, после прогонов.

Монтаж (да, технология изготовления нормальных п/п мной была утеряна ) и осциллограмма с нагревателя термостата. Затухающие колебания с периодом 140сек - большая постоянная времени у довольно массивной начинки.

Вложения

7QQcGiIkKE0.jpg

(244.83 KiB) Скачиваний: 499

Gvf0JMJQLjs.jpg

(243.05 KiB) Скачиваний: 469

[mgd721]

Добрый вечер!
Возможно я не по адресу, но хотелось бы получить консультацию специалистов по собранной мною схеме стабилизатора тока на 1мА. Резисторы С2-29В. Rэт – катушка Р331. Напряжение на ней, следовательно, и ток контролируется нановольтметром KEITHLEY.
Плата в пенопластовом корпусе с термостабилизацией.
Измерения проводятся на пределе 2вольт (после запятой 6 знаков).
Вопрос у меня такой: с чем может быть связано что показания тока различаются на +/- (60-80 ед) в последних разрядах от установленного значения 1,000 000. Закономерности в этом нет. Один день может быть 1,000 080, в другой 0,999 950. Причем эти показания держатся так целый день, меняется цифра только последнего разряда. Если отключить токовые провода от катушки Р331 показания нановольтметра –стабильный ноль (кроме последнего разряда), значит не проблема нановольтметра.

Вложения

Стаб-1mA.JPG

(29.92 KiB) Скачиваний: 473

[Mickle]

Electricman писал(а):

Монтаж (да, технология изготовления нормальных п/п мной была утеряна )

Очень даже здорово получилось. Широкие дорожки, фольгированная обратная сторона - всё это позволяет снизить температурные градиенты и паразитные термоЭДС.

mgd721, чтобы изолировать источник нестабильности, нужно контролировать не только падение напряжения на нагрузке (Р331), но и напряжение на выходе делителя ИОН. Если плата термостатирована, тогда стоит ожидать гистерезиса от С2-29В при термоциклировании.

[mgd721]

И как избавится от гистерезиса С2-29В?

[Mickle]

Заменить на проволочные или металлофольговые.

[0xFF]

mgd721, С моего взгляда чайника, смущает R3 на 15 килоом ... я бы там 100-200 ом поставил. 15К слишком много для регулирования, Я не помню OP07 на емкость , но в общем лучше 100 ом резистор а потом емкость, (там случайно ничего не звенит, скопом на выходе не тыкали, кондер может удачно фазу повернуть ...) и образцовое напряжение не плавает, там делитель ...? так же ток-измерительный резистор

34411А ... в заду визжит 30мм вентилятор, причем капитально так .... и дует капитально.
https://i.ibb.co/VQPBPHZ/DSCN3458.jpg
https://i.ibb.co/ZHDtZJG/DSCN3459.jpg
https://i.ibb.co/LrVjYQT/DSCN3460.jpg
... оглядывая открытки обноружил обнаж... OP27G в большом количестве ..... где-то он есть за 25 центов ....

с резистором все понятно, есть стеклянная бутылка по примеру как я СМД залил (кстати за 3 месяца не уплыло, исключая температурные флюктуаций) Заметил нюанс, при быстром переключении с 1 прибора на другой (где приборы разные ) наблюдаю скачок сопротивления, что я связываю с разогревом резистора, тот-же эффект при начальном включении ... все таки 10ppm.
https://www.eevblog.com/forum/metrology ... hp101t/25/
нет у меня правильных конекторов ... и вообще ... я склоняюсь к термостатированной банки с маслом

[mgd721]

Резистор 15к ставил из соображений максимальноuj уменьшения влияния базового тока на измеряемый ток. С этой же целью ставил на выходе полевой транзистор, результат практически одинаковый. Пробовал с ОУ УД17А, OP07, OP027, вместо ADR380 ставил 191Ф. Картина одинаковая. Катушке Р331 я думаю можно верить. Смотрел на выходе осцилографом, шумы конечно есть, но они были и до установки конденсатора, после его установки заметно уменьшились. Меня смущают именно первоначальные скачки при включении, точнее ступеньки в ту или другую сторону, которые держатся до выключения, т.е. вчера 0,999 940, сегодня 1,000 080. Естественно немного плавая от температуры.
Mickle советует заменить резисторы на проволочные или металлофольговые. Не подскажете какими именно из доступных незабугорных.

[Mickle]

Из доступных низкоомных, пожалуй, только Р2-67 могу рекомендовать. Вот здесь есть близкие номиналы: https://meshok.net/item/133359111

[Electricman]

Mickle писал(а):

Очень даже здорово получилось. Широкие дорожки, фольгированная обратная сторона - всё это позволяет снизить температурные градиенты и паразитные термоЭДС.

Ну, если так, то есть куда совершенствовать - обратная сторона не фольгированная, можно переделать на двусторонний, ну и скорректировать разводку, ибо нынешняя далека от совершенства.


mgd721, резистор R3 действительно великоват, как и конденсатор.
Питание одно или двуполярное? Если одно - то на токоизмерительном R4 выходит не такое большое напряжение, что не так хорошо вблизи напряжения питания, к тому же он сам является источником погрешности, хотя и не такой большой.

[Mickle]

1. Дополнительная погрешность из-за тока базы эмиттерного повторителя возникает, когда нагрузка ИТУН находится в разрыве коллекторной цепи. Это не наш случай.
2. Если ток уставки не превышает 1 мА, транзистор вообще не нужен.
3. Зачем пристали к конденсатору в ООС - не понимаю

[mgd721]

Питание двуполярное +/- 15вольт. Rэт=1ком стоит временно, для первичной установки тока и контроля. В дальнейшем его не будет в схеме, а реальная нагрузка источника тока предполагается от 50 ом до примерно 8-10 ком. В случае минимальной нагрузки 50 ом+291 ом(R4) будет ли комфортно чувствовать себя ОУ. Ведь в даташитах указывают не менее нескольких ком.
Конденсатор помог достаточно сильно подавить шумы по осцилографу, хотя на показания нановольтметра это не сильно отразилось.
В схеме делителя у вас указан 3,0853 ком, у меня стоит резистор 3,16 ком и параллельно ему 130ком. Подобрал из имеющихся, чтобы максимально точно выставить 1мА.
Во второй схеме без транзистора общая нагрузка 50+291 ом нормально для ОУ?
Эту схему вы рисовали в каком-то симуляторе что сразу выдал еще и результаты в цифрах? Не подскажете в каком?
Спасибо за участие и советы.

[Mickle]

Открываю ТУ на 140УД17А, раздел основных электрических параметров. Максимальное выходное напряжение не менее 12 В. Режим измерения: UCC = ±15,0 В; RL= 2 кОм. Считаю предельную рабочую силу тока в нагрузке, 6 мА. При уставке тока 1 мА получаю 6-кратный запас.

Симулировал в старом Circuit Design Suite NI Multisim 10.

[mgd721]

Убрал выходной транзистор и резистор на выходе ОУ. Сообщу о результатах.

[0xFF]

ок, отстал от конденсатора ......

mgd721 писал(а):

первоначальные скачки при включении, точнее ступеньки в ту или другую сторону, которые держатся до выключения

неужели резистор может иметь такой гистерезис? А не сам ли это операционник глючит ?

[mgd721]

Пробовал на УД17А, OP07, OP27 результат одинаковый. Есть еще OP177, пока не ставил

[strannik2039]

Здравствуйте. mgd721 скажите, а как ведёт себя ADR380 при изменении напряжения на Р331? Скажем включили Вы меру, измеряли напряжение на Р331 и на ADR выключили меру через несколько часов. Завтра опять включили и опять измеряли. По описанию ADR сама даёт гистерезис - Output Voltage Hysteresis 40 ppm. А это 0.004%.

Теперь о цифрах:
1.00008В это 1В + 0.008%
0.99995В это 1В - 0.005%

В 0.01% Вы вложились. Дальше будет трудновато. Тут или в параллель несколько ADR что бы снизить гистерезис ( если он есть ) или поставить ту же LM399. Ну или оставить как есть если +/- 0.01% устраивает.

Как когда-то говорил Михаил - закон Ома никто не отменял. Р331 при таких токах даже не шелохнётся. Другой вопрос как у неё с температурой ? Хотя, насколько я с ними работал, при комнатной температуре, свои 0.01% они держат без всяких термостатов. А вот какие точные значения сопротивления на данный момент?

[mgd721]

За ADR380 я не следил так же детально, как за изменением тока. Сейчас подцепил провод к нему и буду контролировать оба параметра. Эталон Р331 прошел поверку и у меня есть его данные с точностью 3 знака после запятой. После поверки прошло примерно 4 года. На данный момент у меня два таких стабилизатора тока практически по одной схеме, но разного исполнения, результат одинаковый. Меня беспокоят даже не абсолютные цифры и температурный уход, а непредсказуемость при включении.

[strannik2039]

Вот эту непредсказуемомть и нужно смотреть от ИОНа. Включили -записали показания, записпли показанич на Р331. Поработала-выключили. При повторном включении опять все записали. При этом вольтметр желательно оставлять постоянно вкюченным.