Сборка и настройка прибора RLC2

[VladSko]

TO Козак

Ув. Козак! Все, что я далее изложу, это сугубо мое мнение, не претендующее на истину.
Если я не правильно Вас понял, то приношу свои извинения.
Итак: Я не очень понимаю маниакальную погоню за сверх точностью измерения прибором, который априори для этого не предназначен ни по принципу измерения (вольтметра \ амперметра), ни по схемотехнике, ни по конструктиву.
Прибор очень достоин и удовлетворяет на все 100% для прикладных измерений.
Но требовать от него "супер-пупер" точности это уже слишком.
Пошла погоня за комплектующими с точностью 0,1%; 0,01% и т.д., но при этом забывают экранировать блоки и цепи. Я уже не говорю о термостатировании.
Читая форумы, часто ловишь себя на мысли, что многие участники форумов считают, что чем больше "циферок" после запятой – тем больше точность прибора и его показания есть истинными, при этом, даже не прикидывая разброс измерения по паспорту прибора.
Далее никто не обращает внимание, с какой математической точностью обрабатываются данные в контроллере и как происходит округление в младших разрядах.
Поэтому мое ИМХО: комплектация, которую делает ув. Александр (PCB21) достаточная для изготовления приличного прибора.
С уважением, Владимир.

 

[Koзак]

Да я полностью согласен с Вами.
Комплектация , которую делает ув. Александр (PCB21) вполне достаточная.
Мои рекомендации предназначены тем участникам форумов которые задавали вопросы по улучшению метрологических параметров, вот я и высказал свои соображения по этому поводу, для большинства же пользователей и базовых возможностей RLC-2 более чем достаточно.

По поводу точности измерений RLC-2, то даже авторы не привели этот важный и ключевой параметр в своем описании, так как он зависит от многих составляющих (точности подбора элементов, регулировки, обработки результатов и пр.), мы можем лишь судить о потенциальной возможной точности основываясь на аналогичных приборах со сходными схемными решениями.
Подобрав например сопротивления попарно из комплекта от PCB21 при помощи самого примитивного тестера типа М830, можно без затрат улучшить подавление синфазной помехи ИОУ собранных на DA4, DA5 и т. п.

Точность комплектующих определяется точностью прибора, например для прибора точности 0,25% они должны быть не хуже 0,1% и т. д.(для RLC-2 это условие необходимо лишь для четырех элементов - сопротивлений R6, R7, R8, R9), Просто иногда читаешь некоторые сообщения о плохой линейности прибора порядка 1% и пр., при этом их авторы даже не подозревают о том, что линейность измерений определяется не только линейностью преобразования АЦП, а также будет зависеть в частности, и от точности этих сопротивлений, и не устраняется калибровкой прибора. И т. п.
По поводу метаматематической точности обработки результатов, то судя из обсуждения на pro-radio авторы приложили максимум усилий в этом направлении.
На методе вольтметра / амперметра, строятся довольно точные приборы класса точности 0.1 и выше посмотрите на параметры аналогичных приборов. Одним из достоинств метода есть простота реализации, простота применения микроконтроллеров для автоматизации измерений обработки результатов и пр.

Многое определяется также схемотехнической и конструктивной реализацией (экранировкой, термостатированием и пр.)
Например в своем варианте RLC-2, блок питания выполнил по всем правилам для измерительных приборов.
Разделив цепи питания, цепи питания подсветки и источника напряжения смещения выполнены независимо от питания измерительной части, применил тороидальный трансформатор питания с отдельными обмотками и сниженной индукцией (ток ХХ не более 0,6мА), заключив его в пермалоевый экран, применил полноценный фильтр по сети и пр. Конечно, стоимость только изготовления трансформатора в таком исполнении, может превысить стоимость полного КИТ-а от PCB21.
Подобрал необходимые элементы и пр., в результате точность измерения сопротивлений в диапазоне от 1Ом до 1МОм, не хуже чем 0,1%-0,2%.
Улучшив точность измерений активных сопротивлений, можно утверждать и о улучшении точности измерения реактивностей. Конечно можно иметь несколько разных точных измерительных приборов, например мост переменного тока, мост постоянного тока и пр.
Но мне проще подобрав несколько элементов получить один универсальный прибор, с достаточно хорошей точностью измерения пассивных радиоэлементов.
С ув. Иван.

 

[PCB21]

2 VladSko - Вы не правы, никакой погони нет, каждый при необходимости и в меру возможностей доводит прибор под себя. Инфу о сравнении АЦП разных фирм и серий я попросил отписать, тк собрались 3 разных АЦП в одно время и в одном месте.
Спасибо человеку - не поленился, промерил, систематизировал, сделал выводы и выложил. Пользуйтесь!
По поводу точности - есть разные методы, Вы правы, но вот как раз применение метода ампервольтметра таки и не требует особой термостабильности от подавляющего большинства компонентов.
Для справки - на столе вторую неделю стоит прибор с замкнутыми щупами, перемигивающийся с -0.0000 на +0.0000, температура в комнате бегала за это время от +16 до +25.
Не богвестьчто, но показательно!
Первые экземплары приборов так не умели, запас еще есть - кому интересно тот роет дальше, кому хватает - пользуется как есть.
Не ставится цель догнать флюк за 30 килобаксов, но если простыми телодвижениями можно улучшить - почему нет?

 

[VladSko]

TO Козак

Ув. Козак! Все, что я далее изложу, это сугубо мое мнение, не претендующее на истину.
Если я не правильно Вас понял, то приношу свои извинения.

Ув. Иван! Я посчитал, что это у Вас самоцель, но ситуацию мне объяснил Александр.
Поэтому смотрите мою цитату. По поводу точности – я имел в виду неосновной параметр.
Мне очень понравился Ваш блок питания. Если есть возможность, то выложите фотографии Вашего прибора и его изготовления, а я выложу свой (может кому пригодится).
С уважением, Владимир.

 

[Koзак]

Трудно сказать есть ли в этом какая то самоцель.
Когда я начинал делать первый вариант RLC-2, свободного времени у меня было побольше, да и привык я делать что-нибудь сразу основательно, или какой смысл что-то делать абы как. Под рукой оказался тор с хорошей первичкой, рядом нашелся какой-то магнитный усилитель с двойным пермалоевым экраном, осталось намотать только вторички, и разместить транс в экране, ну и т. д. Потом при настройке обратил внимание на различие в показаниях контрольных чисел при разной тактовой (кстати до этого прибор на протяжении больше года прибор собрали уже многие, и никто на это не обратил внимания, хотя об этом четко написано во всех даташитах), высказал некоторые мысли на про-радио.

Первый вариант выполнен с применением микросхем в ДИП корпусах, с применением панелек, что мне не очень нравится, а переделывать уже не хочется, проще и правильней сделать по новому, поэтому заказал комплект у Александра (PCB21),на второй RLC-2. Кстати свой прибор я собирал из тех комплектующих , что оказались под рукой, некоторые заказал в интернет магазине (микросхемы, АЦП, индикатор и некоторые СМД), остальная рассыпуха использовалась та что под руку попала, правда с необходимым подбором и проверкой, и в ответственные цепи сразу устанавливал «правильные» компоненты, попозже лишь заменил опорные резисторы подобранные более точно по номиналу, плату обработки заказал у одного из участников форума, вот и все мои изыскания по RLC-2. Да ещё один момент, когда делал заказ на Эльфе на некоторые компоненты, попутно заказал точные резисторы благо продаются поштучно и их нужно всего четыре штуки.
Нашёл на компе фотку платы обработки, позже выложу конструкцию в сборе.

Некоторые мысли по поводу применяемых индикаторов, и их подсветки.
Решил попробовать установить индикатор с бело-голубой индикацией в своем варианте RLC-2 (рем. ничего общего с политической коньюктурой и убеждениями в этом нет), благо это было сделать не трудно, так как у меня он установлен на разъеме. Перед этим стоял WH1602D-YGK-CTK с желто-зеленой подсветкой, с установленным током подсветки близким к номинальному, чуть более 100ма – цепь питания подсветки у меня выполнена независимой.
Взамен (начитавшись восторжённых отзывов) установил индикатор WH1602D-TMI-CTK с белой подсветкой и синими символами, и сразу заметил очень возросшую яркость подсветки которая буквально ослепляла, и считывать показания стало не очень комфортно. Случайно коснувшись до того места, где установлены светодиоды подсветки заметил приличный нагрев этого места, ток подсветки был при этом около 80мА при напряжении 5,35В. Снизив ток подсветки до 22мА, получил хорошую яркость при напряжении 3,55В. При этом токе «зеленый» индикатор, практически «елi жеврiв», что говорило о недостаточном токе.
Посмотрев даташиты, увидел два рекомендуемых тока подсветки: 130мА для массива светодиодной подсветки и 20мА для подсветки с торца индикатора.

Так как у меня отдельная обмотка трансформатора на подсветку (активное сопротивление обмотки меньше 2Ом, при напряжении ХХ около 9В), то никаких проблем с применением индикаторов с током подсветки хоть 0,5А нет.
В отличии от меня авторы в целях экономии и упрощения запитали подсветку от +5В, которая и определяет в основном потребляемый прибором ток, и накладывает требования на силовой трансформатор.

Идея в том, что применение индикатора с более эффективной подсветкой, позволит уменьшить ток по этой цепи, снизив при этом нагрев трансформатора и стабилизатора, и соответственно мощность трансформатора.
При активном сопротивлении одной вторичной обмотки около 25Ом(черный трансформатор с комплекта от PCB21),при токе подсветки в 100мА на ней будет выделятся мощность около 0,6Вт, а при номинальном токе для большёго индикатора с зелёной подсветкой в 260мА уже более 3Вт, что приведет к недопустимому перегреву трансформатора, при этом сюда ещё необходимо добавить и потери от тока в других цепях.
Судя по надписям на трансе 1Вт на 9В, номинальный ток обмотки 111мА, что соответствует току 80мА после выпрямителя, отсюда и большой нагрев трансформатора в рабочем режиме, при незначительном на ХХ.

По поводу же самих индикаторов, то для меня более удобным оказался индикатор с жёлто-зелёной подсветкой (как и советовали некоторые персоны). Символы более контрастны, значительно комфортнее глазам, значительно большие углы обзора, хорошо видны показания и при отсутствии подсветки (в бело-голубом, без подсветки и ухищрений нечего не видно), единственный недостаток - для комфортной работы требуется достаточно большой ток подсветки.

 

[AlexTEJ]

Вот такой прибор получился у меня, т.к. корпус ну очень большой попался, (туда еще пару таких приборов поставить можно), но уж очень удобный, туда же влепил еще и частотомер, (пока не закончен, стоят только вх.формирователи, и гиацинт в опоре) добавив коммутатор индикатора. БП другой. Показания стабильны. Для калибровки использовал С2-29 Ж (0,1%), резисторы правда лежат лет 20-25, но не думаю что сильно убежали, во всяком случае для моих р/л нужд точности хватит. Спасибо Александру за помощь! Небольшое пожелание, составить толковое описание процедуры настройки и эксплуатации, куча вопросов в форуме отпадет.

 

[VladSko]

Паяем платы

TO Козак Ув. Иван! Большое спасибо за развернутый ответ.
Мне тоже понравился RLC2 от GO, но плата оказалась сложной для "лазерного утюга", плюс большое количество переходных отверстий, да и комплектация….
А тут появился КИТ от Александра, и я решил собрать этот прибор.
Мне, как и Вам, больше приглянулся индикатор с желто-зеленой подсветкой.
TO AlexTEJ

корпус ну очень большой попался

Большой не страшно, его в кармане не носить. Значительно хуже, когда прибор не помещается в корпус. Прибор получился очень симпатичный – мне нравится.
С уважением, Владимир.
P.S. Выкладываю серию фотографий по изготовлению RLC2 на базе КИТА от Александра (PCB21).





1. Получил набор. Руки чешутся по самые локти – так попаять охота (шутка).
2. Теперь немного подправим. Для пайки использую припой TOPNIRIEM диаметром 0,6мм, Sn60Pb40, флюс SW26/3/2,5% (Польша); ASAHI диаметром 0,8мм, 1,0мм Sn60Pb40, флюс CF-10 (Сингапур). В качестве жидких флюсов применяю: флюс с содержанием канифоли F3, флюс без содержания канифоли NC 266-3.
3. Блок индикации.
4. Блок питания.

 

[duss1981]

duss1981, Как на 5 так и на 9 ножке идеальный меандр , размах 5В , без всяких провалов и т.д. , это на собраном полностью приборе , без снятия резистора 52 .
На выводе 1 DD12 меандр с заваленными фронтами у меня , но это мб косяк осцила .

Спасибо, за ответ. Продолжу эпопею, поменял 74hc74 (долго искал в магазинах оказалось дома была), сигнал аналогичный. что показан мной выше (см. пост 539). С открытым входом аналогично. Но на выходе 8 м/сх мендр нормальный. а на 5 и 9 (зеркальные) показанный мною. Может емкость поменять?

 

[elektronik]

duss1981, по схеме посмотрите сигнал к DD9 уходит , может там чего .

 

[ur4lvn]

duss1981,вот диаграммы сигналов формирователя I/Q на DD13:

 

[VladSko]

Продолжение поста 554

Решил перестраховаться. ("Береженого – Бог бережет" – сказала монашка, натягивая презерва*ив на свечу).
- Для лучшего подавления сетевых помех – применил более качественный фильтр.
- Установил блок питания на разделительную стальную планку.
- Сетевые провода, проходящие в корпусе, экранировал.
- Поместил в экраны сетевой выключатель и входные разъемы.
- Плату управления поместил в экран.
- Провода, идущие к блоку индикации, пропустил через ферритовое кольцо.
- Провода питания завел через LC- фильтр (ферритовое кольцо + проходной конденсатор).

Собрал прибор и провел OPEN и SHORT калибровку.
При калибровке ни на одном диапазоне перегрузки не было.
Замерял несколько деталей. Показания прибора довольно правдивые.
Проверил опорное напряжение (предварительно проверив приборы по нормальному элементу (НЭ)), оно составило 500,9 мВ.
Замерял синусоиду на трех частотах:
100Гц – 207,6 мВ ср. квадр. зн. = 587,2 мВ размах дв. ампл.
1кГц – 206,7 мВ ср. квадр. зн. = 584,6 мВ размах дв. ампл.
10кГц – 206,8 мВ ср. квадр. зн. = 584,9 мВ размах дв. ампл.
Захотелось "повыпендриваться":
Т.к. основным не коммутируемым фильтром является R39, C27; R31,C20 – частота 10кГц с него и начал. Изменяя постоянную времени (меняя частоту среза) одного звена
(разменял C20 1нФ на 1нФ с другого фильтра и поставил параллельно R31 680кОм), получил следующие значения:
100Гц – 211,3 мВ ср. квадр. зн. = 597,7 мВ размах дв. ампл
1кГц – 210,3 мВ ср. квадр. зн. = 594,6 мВ размах дв. ампл.
10кГц – 211,9 мВ ср. квадр. зн. = 599,3 мВ размах дв. ампл.
Все эти "манипуляции" ни как не повлияли на показания прибора.

 

[duss1981]

duss1981, по схеме посмотрите сигнал к DD9 уходит , может там чего .

electronik, спасибо. Действительно DD9 был причиной, снял, меандр в норме. Поставил, все в норме, только коденсаторы что-то большой емкость не очень определяет от 100 до 10000 мкф.

 

[PCB21]

ЛТИ???

electronik, спасибо. Действительно DD9 был причиной, снял, меандр в норме. Поставил, все в норме, только коденсаторы что-то большой емкость не очень определяет от 100 до 10000 мкф.

Здается минэ, шо причина была в флюсе, коим плата паялась...
Значит далi буде

 

[VladSko]

Продолжение поста 558

Изготовление корпуса
1. Имея габаритные размеры блоков – провожу компоновку прибора.
(Я пользуюсь программой CorelDRAW X4). Скомпоновав прибор, имеем его габаритные размеры, а так же все размеры для разметки.
2. Распечатав лист разметки, закрепляем его с помощью 2 стороннего скотча на заготовке.
Далее керним по имеющимся точкам.
3. Сверлим. Для получения круглых отверстий в тонком металле, сверло необходимо заточить "пером".
4. Сгибаем корпус. Чтобы избежать вмятин и забоев – использую деревянную прокладку и пластмассовый молоток. Заготовку помещаю между 2-я металлическими полосами.
5. Размечаем панель.
6. Высверливаем по контуру большие отверстия, а далее обрабатываем напильником, (рубить зубилом нельзя – потянет металл).
7. Красим.

 

[AlexTEJ]

To VladSko

На последнем фото, там где тюбик с краской, на Вашем корпусе видна отбортовка под лицевую панель, это тоже сделано гибкой? или впаяно?

 

[VladSko]

To AlexTEJ

Это изготовлено комбинированным способом. Для получения ровной радиусной кромки сделана отбортовка, а задняя часть впаяна (примерно, как на рисунке).

 

[AlexTEJ]

Это изготовлено комбинированным способом. Для получения ровной радиусной кромки сделана отбортовка, а задняя часть впаяна (примерно, как на рисунке).

!!!!
Преклоняюсь перед Вашим терпением!
Имею опыт жестянщика, но такие мелкие деталировки вручную, на коленке! никогда не любил.

 

[VladSko]

Продолжение поста 561

Сборка RLC2
1. Все металлические заготовки.
2. Разная мелочевка.
3. Собираем переднюю панель.
4. Собираем основную плату.
5. Соединяем переднюю панель с основной платой.
6. Собрали.
7. Вставляем по направляющей в корпус.
8. Последний винт! (задняя панель).
Готовый прибор – пост 535 стр. 27.

To AlexTEJ Ковыряясь с мелочевкой – просто получаю удовольствие, поэтому часто пользуюсь микроскопом.

 

[AlexTEJ]

Сборка RLC2
To AlexTEJ Ковыряясь с мелочевкой – просто получаю удовольствие, поэтому часто пользуюсь микроскопом.

Нет, я не о том, ковыряясь с мелочевкой типа СМД, я тоже получаю удовольствие, хотя и обхожусь без мелкоскопа, а вот гнуть оцинковку с такой скурпулезностью, это не по мне, благо на рынке полно корпусов от старых приборов.
Тот корпус, что я применил для своего прибора это вообще уникум! Глядя на него становится понятно, почему развалился "великий и могучий...", представляете, у серийного прибора, какой то говенный вольт чегото метр, все панели фрезерованы! передние и задние панели из 12мм пластины дюраля! шасси гнутая сталь с фрез.пазами и окнами!
+ куча всяких, опять же фрезерованных направляющих и роликов. Я так прикидываю, что в серии стоимость таких корпусов превышала стоимость электронной начинки.

 

[xitruj lis]

To VladSko
Как сделали такую красивую панель?Сам метод..