Прокачиваем измерительные раритеты! От 6-ти разрядов и выше.

[TEKTRON]

..."Упражняюсь" с 6.5-разрядными мультиметрами в городской квартире. Далеко не все измерения можно провести в 6.5-разрядном режиме из-за помех...

Для меня в своё время стал шоком совет уважаемого Mickle укутывать входные клеммы мультиметра полиэтиленом для защиты от конвекции/движений воздуха и связанных с этим нестабильностей при ппм- и суб-ппмных измерениях. Никогда до этого не думал в эту сторону, тоже грешил на помехи. А оно помогает, и неплохо.

[caleb111]

Я думаю изготовить из РЧ кабеля экранированного щупы и штекера сделать медные, помех столько вокруг , о каких-то стабильных показаниях можно только мечтать. Подключу их взад прибору что б можно было переключаться. Еще развязывающий трансформатор от сети + стабилизатор подготовил, надо установить. Посмотрю что получится . Я за Вашими темами смотрю и почитываю уже довольно давно, года 3 точно. Много интересного о приборах узнал.

[Mickle]

Мне с покупкой В7-78/1 просто не повезло: болезный чип ИОН с высоким НЧ шумом сводил на нет разрешающую способность вольтметра, а утечка бракованного ключа на входе DCV делала бессмысленным измерение на пределе 100 МОм. Эти проблемы я исправил, и спустя годы эксплуатации не вижу других причин что-то менять, модернизировать, "выжимать по максимуму" и т.п., т.к. в этой модели нет "узкого места", ограничивающего конструктивный запас по ТТХ:
1) Немонотонность (пропуск кодов) АЦП ~0,2 ppm в совокупности с шумовой полкой ЦП и недостатком традиционного для Keithley алгоритма цифровой фильтрации в автокоррекции АЦП делают бессмысленными попытки использовать вольтметр за пределом паспортного разрешения при шкале 6-1/2 разрядов.
2) Высокие (но в пределах паспорта) температурные коэффициенты практически на всех пределах - суть общесистемное ограничение, связанное с использованными шунтами, тонкоплёночными сборками в АЦП и 2-х полюсным подключением задатчиков тока в ИОТ (а не 4-х, как в 34401А).
3) Нелинейность в начале шкалы на переменном токе обусловлена всё той же AD637. Нелинейность АЧХ - закрытой калибровкой (регулировкой), алгоритм которой неизвестен.
Сейчас вольтметр используется в основном детьми, как пробник/тестер в режиме "включил, измерил батарейку и т.п., выключил". Хотел было избавиться от занимающего место прибора, но подкупила обожаемая мной киллер-фича В7-78/1 - мгновенный безрелейный АВП на всех режимах и стабильные 6 разрядов DCV даже на PLC1 (~50 изм./с). Ткнул щупами, и тут же готовы показания

Что касается измерения высокоомных резисторов обычными мультиметрами, то никаких секретов нет: резистор в экране, короткий измерительный кабель в экране, экран на измерительный ноль. Даже в этом случае из-за малого измерительного тока и малого падения напряжения на резисторе (не более 10 В) нестабильность показаний будет высока. Для примера: результаты измерения С5-24 100 МОм двумя приборами в одних и тех же условиях. Резистор в корпусе со штепсельной вилкой, вилка непосредственно втыкается в гнёзда мультиметра, корпус на LO.



Размах 50-100 ppm - как пить дать. Т.е. вариация 2 младших разрядов 6-1/2 разрядной шкалы - шум ИОТ, шум встроенного резистора 10М, утечки, пьезоэффект и т.п. Недаром даже краткосрочная нестабильность по спецификации у этих мультиметров 0,08 и 0,2% FS.

А тряпочкой обматывать это только когда блох нановольты нужно поймать, которые постоянно убегают из-за термоЭДС. Мне реально все эти тряпочки от сквозняков помогли только однажды, когда испытывал кустарный измеритель нелинейности вольтметров/мультиметров с пределом воспроизводимости 0,02 ppm.

[Эдуард В.]

Что касается измерения высокоомных резисторов обычными мультиметрами, то никаких секретов нет: резистор в экране, короткий измерительный кабель в экране, экран на измерительный ноль. ... Резистор в корпусе со штепсельной вилкой, вилка непосредственно втыкается в гнёзда мультиметра, корпус на LO.

Спасибо, Mickle!

Последний раз упражнялся с мегаомным магазином Р4002. У него 2 экрана. Внешний рекомендуют на защитную землю, а внутренний - на клемму LO. Только где соединить, не пишут, если есть отдельные экраны для LO и HI. Пробовал и на входе мультиметра и на самом магазине. Использовал коаксиал RJ316 (медный с серебрением, изоляция - фторопласт). Пробовал вариант с одним кабелем (экран RJ316 - это LO) и двумя кабелями (экраны RJ316 в одной точке на клемму LO). Пока только с двухпроводной схемой экспериментировал, т.к. с резисторами просто проще реализовать из-за отсутствия стабильных источников напряжения. Аналогичная проблема с измерением постоянного напряжения, тока и ёмкости. Получается, что делал только эквипотенциальное экранирование. Нестабильности в младших разрядов меньше не стало, но показания заметно быстрее устанавливались на 10МОм и 100МОм. Предполагаю, что всё-таки дело ещё и в радио-помехах. Как понимаю, даже если они выходят за входной частотный диапазон мультиметра, то всё равно могут влиять из-за эффекта выпрямления (так много где пишут). Как с этим эффективно бороться, на данный момент понимания нет, к сожалению.

В инструкции калибратора от Флюка пишут, что нужно ещё LO обязательно на защитную землю соединить (та, что в розетке), лучше со стороны калибратора. Там кабель из двух коаксиалов для 2-х проводной схемы. Что по этому поводу думаете?
Такой вариант я тоже пробовал. конечно.

[caleb111]

Mickle благодарю, Все четко и по делу! Короче голову не забивать и пользоваться как есть. Все равно уровень помех такой, что даже то что может прибор в нем теряется . Кстати в нем переключатель я разобрал и помыл. Контактов там отличных нету, они все одинаковые, он белый, покрыт не понятным чем-то, похоже на серебро. Грязь черная внутри была. резистор 10Мом стал в точности как и 34401 измерять, вообще отличий нету, какая-то утечка все таки была между контактами.

[Эдуард В.]

Все равно уровень помех такой, что даже то что может прибор в нем теряется . ... резистор 10Мом стал в точности как и 34401 измерять, вообще отличий нету ....

Подскажите, пожалуйста, если рукой на расстоянии 10-20 см поводить, то показания сильно "скачут" ? Или пройти в метре- двух?

У меня так. Если измерить 10МОм, то даже при проходе на расстоянии 1,5 - 2 м показания заметно меняются.
Пробовал измерять 10кОм на магазине Р33. На 34461A измерял сопротивление, параллельно был подключен 34401A в режиме вольтметра, провода щупов скрутил в витую пару. При движении руки около проводов щупов (на расстоянии 10-15 см) показания начинали быстро меняться в последних 3-х разрядах. И на сопротивлении и на напряжении (диапазон 1В). Т.е. явно не шумы мультиметра и не тепловые.

К задаче экранирования пришёл из-за того, что при записи графиков многих измерений в комнату лучше не заходить. Даже если вдоль самой дальней стенке прохожу, т.е. в метрах 2-2,5 примерно, то часто большие всплески на графике. Не удобно, однако.
Стал экспериментировать с экранированием при замере сопротивлений, т.к. результат быстрее виден, да и 4-х проводное подключение можно сравнить с 2-х проводным. Периодически смотрю видео и графики измерений от Mickle. Не понимаю, как такие стабильные показания получаются. Вроде так же подключаю. Может, конечно, у меня в квартире слишком много помех. Делились в одном чате схожими замерами. У другого участника на порядок (1 разряд) меньше дёргались показания при движении рукой рядом с щупами.

Записал на 34461A график измерения по схеме 2W 100МОм на Р4002 с подключением экранированными кабелями (HI и LO соединены RJ316 с цельными медными бананами), LO соединён с внутренним экраном на магазине. Внешний экран магазина соединён с защитной землёй в розетке. Точка соединения LO с экраном соединена с защитной землёй. Проблема в том, что проходя в далеке возникают большие помехи (см.график). Без них, в принципе, нормальные показатели шума: пик-ту-пик 65 ppm, среднеквадратичное отклонение чуть меньше 20 ppm (с учётом помех). Если просто щупы мультиметра без экранирования подключить, то картина будет не на много хуже. На 34401A и DMM7510 картина примерно такая же. ... как заметно улучшить, пока не нашёл способа.

100 МОм на 34461A с экранированными кабелями_.jpg

(50.18 КБ) 7 скачиваний

... что-то не понятно, как теперь картинки нормально вставлять, если сторонний хостинг картинок не использовать.

[Mickle]

Я взял за правило: все подключения только экранированными кабелями.