Свежие обсуждения
Измерения

Кто чем калибрует свои измерительные приборы?

1 34 61

Ну если REF102 по цене устраивает, то почему бы его не поставить в свой любимый прибор.

 

АК, Вы уже на этих вычислениях не одну собаку... того...
Проверьте, пожалуйста ход моих мыслей и подкорректируйте, если ошибаюсь.

Если в приборе 3,5 знака и ИОН нужно выставлять с точностью до нуля в младшем разряде (1000мВ), то нужно взять стабилитрон, у которого разброс и ТКН будут меньше 1мВ. В этом случае изменения напряжения на нём просто не будут заметны, а точность измерений будет обеспечена на уровне младшего значащего разряда.

Предположим, стабилитрон у нас на 10В. И это напряжение будет делиться на 10 для получения напряжения ИОН 1.000В. С учётом ТКН это напряжение не должно превышать 1,0009В. Перед делителем напряжение стабилитрона должно быть 1,0009В*10=10,009В.
То есть, разброс напряжения стабилизации или его изменение от температуры не должно превышать +-9мВ в рабочем диапазоне температур прибора.

Если диапазн рабочей температуры комнатного прибора +10...50°C, то ТКН стабилитрона не должен быть больше +-9мВ/10В/40°C = 2,25е-5 В/°C = 0,00225 %/°C = 22,5 ppm/°C.

Проделав такие же вычисления, можно узнать, что для безподстроечной установки стабилитрона, его разброс напряжения стабилизации не должен превышать +-9мВ/10В = 0.0009 В = 0,009 %.

У стабилитрона LM431 разброс по напряжению +-0,055В для индекса "А" и +-0,01В для "С", а средний ТКН порядка 50 ppm/°C в диапазоне 0...+70°C.
Нам нужен диапазон +10...+50°C, по этому теоретически напряжение стабилизации может менять на +-5мВ. Но для получения напряжения ИОН значением 1В нужен делитель на 2,5 и получится изменение напряжения ИОН в диапазоне +-2мВ.

Вывод: LM431 не подходит под задачу безнастроечной установки.

С этой стороны интересно посмотреть на уже установленный в прибор стабилитрон Д818Д с разбросом 9В+-0,45В и ТКН 0,002 %/°C в диапазоне -60...+125°C.
По разбросу видно (9,45В/9=1,05В), что потребуется подстройка ИОН в пределах +-50мВ.
По ТКН в нужном диапазоне (+10...+50°C) получается 0,002 %/°C * 40 °C = 0,08 % = 7,2мВ.
После делителя на 9 получим напряжение ИОН 9В+-7,2мВ/9=1В+-0,8мВ.
То есть, получим изменение напряжения ИОН от температуры в пределах 0,9992...1,0008 В.

Отсюда следует интересный вывод.
Со стабилитроном Д818Д приходится подстраивать делитель для получения точного значения ИОН 1В, но будучи высталенным, это значение не будет зависеть от температуры! Потому что его изменение находится вне зоны видимости младшего разряда - оно меньше милливольта.
Точнее, будучи раз выставленным, напряжение ИОН будет зависеть только от стабильности резисторов делителя.

 

из чего видимо следует вывод что доработка не целесообразна ну может помень ег0 на 2с191 с бувой у тогда ничего в принципе не надо менять тока откалибровать уровень по поверочному прибору

 

DWD, Вы рассчитали, какой максимальный ТКН источника опорного напряжения допустим для нормальной работы прибора в диапазоне температур +10...+50°C, это 22,5 ppm/°C. Зачем тогда все дальнейшие расчеты с милливольтами? Просто смотрите паспортный ТКН ИОНа, и подбирайте нужный. LM431 конечно же не подходит с его 50 ppm/°C, потому что его ТКН больше, чем 22,5 ppm/°C. Д818Д подходит, его ТКН 20 ppm/°C, а у Д818Е 10 ppm/°C, что еще лучше, а КС191Ф - 5 ppm/°C.

Но в наше время я б не использовал стабилитронов в качестве ИОН, они имеют такое нехорошее свойство, их напряжение стабилизации зависит от тока через стабилитрон. Посмотрите на схему, от чего питается ИОН на стабилитроне Д818. От стабилизатора, состоящего из резистора и стабилитрона КС512 А. Такой стабилизатор напряжения имеете плохой ТКН, да к тому же его напряжение зависит от напряжения питающей сети. Таких нехороших свойств лишены, например те же TL431 подобные "стабилитроны", или тот же REF102. Скажу, 431 подобные можно подобрать с паспортным ТКН 20 ppm/°C, чего будет достаточно для прибора с 3,5 знаками.

Но даже, откалибровав прибор таким, задуманным конструкторами методами, не учитывается не точность входного делителя напряжения вольтметра. По этому такая калибровка, с ловлей милливольт в вольте, это грубая калибровка вольтметра. Для точной калибровки вольтметра (а не АЦП) надо подавать напряжение порядка 1,25 В (а лучше ближе к 1,99 В) на вход вольтметра, на пределе 2 В. Ну а если будете иметь ИОН на 10 В, то на пределе 20 В.

Я не понимаю, почему конструкторы не вывели напряжение ИОН 1 В на внешний разъем, чтобы калибровать вольтметр. Наверное, потому, что задумано калибровать АЦП. А вольтметр после такой калибровки автоматически должен уложиться в паспортную погрешность. Например, вольтметр постоянного тока ±1,4%. Но нас же не устраивают такая погрешность? По этому я и предлагаю калибровать вольтметр через входные гнезда. Калибровка АЦП при этом не будет точно соответствовать 1.000 В. Не знаю, не скажется ли это на погрешность омметра? А для вольтметра переменного тока есть отдельная подстройка.

 

АК: Зачем тогда все дальнейшие расчеты с милливольтами?

Что бы Вы проверили, првильно ли я понимаю отношение между собой различных единиц измерения - вольты, проценты и экзотические для меня ррм-ы.

В первых двух единицах в справочниках приводятся данные на отечественные приборы, а в последних - на импортные. Что бы сравнивать нужно понимать...

АК: Д818Д подходит, его ТКН 20 ppm/°C, а у Д818Е 10 ppm/°C, что еще лучше, а КС191Ф - 5 ppm/°C.

По ТКН да, подходит, но нужно калибровать ИОН из-за большого разброса.. Хотелось бы избежать этого из-за отсутствия хорошей меры.
Кстати, по поводу стабилитрона Д818Ж - похоже такого не существует. Пролистал справочники, прошвырнулся по инету - везде последняя буква "Е"...

АК: Но в наше время я б не использовал стабилитронов в качестве ИОН, они имеют такое нехорошее свойство, их напряжение стабилизации зависит от тока через стабилитрон.

А по моему это не проблема - запитать стабилитрон от источника тока на полевичке вместо резистора и всё. Если ещё и ток взять, при котором ТКН минимален, то будет песня...
К тому же в той теме на Радиокот-е, ссылку на которую Вы давали, бывалый метролог пишет, что проработавшие детали, так сказать тренированные, лучше работают, так как меньше плывут по параметрам.
Получается, что выпаяный из какой-то аппаратуры прецизионный стабилитрон - лучше, чем новый.

Просто я хочу попробовать безподстроечный вариант. Теоретически выходит, что взяв стабилитрон с разбросом и ТКН не превышающим значение младшего значащего разряда, можно использовать его как меру для проверки любых мультиметров.
Для ширпотребовских с разрядностью 3,5 подойдёт разброс +-0,009 %.
и ТКН на уровне 22,5ppm/°C. Не больше.
Если с ТКН особой проблемы нет, то с разбросом дела очень плохи. Подходят только дорогие прецизионные ИОН, которые только покупать...

АК: Но даже, откалибровав прибор таким, задуманным конструкторами методами, не учитывается не точность входного делителя напряжения вольтметра.

Согласен. Но что такое вольтметр? Это АЦП с ИОН. АЦП не калибруется, а ИОН можно подобрать с точностью, превышающей чувствительность АЦП. Всё - получится достаточно точный измеритель.
А вот для расширения его диапазона уже потребуется делитель. Прецизионный.
Но это уже второй шаг...

АК: Я не понимаю, почему конструкторы не вывели напряжение ИОН 1 В на внешний разъем, чтобы калибровать вольтметр. Наверное, потому, что задумано калибровать АЦП. А вольтметр после такой калибровки автоматически должен уложиться в паспортную погрешность.

По идее - так и должно получится. И производителю не нужно калибровать мультиметр целиком. Отстроили АЦП и поставили прецизионный делитель и всё. Чем точнее делитель, тем меньше погрешность мультиметра. В дешёвый мультиметр можно поставить дешёвый делитель - получится прибор с погрешностью 2,5. А в дорогой поставить дорогой делитель - получится погрешность 0,5. На любой вкус и потребность.

По этому, мне кажется, что если у прибора погрешность ±1,4%, то это погрешность делителя. А в эту погрешность входит и термостабильность. По этому даже откалибровав вольтметр по входу мы получим только кратковременную точность.
Для уменьшения погрешности нужно исправлять делитель.
Я вот уже жалею, что когда-то пораздавал все свои неисправные и рабочие но старые приборы - сколько прецизионных делителей потерял...
А новые резисторы покупать для него - разоришься...

АК: А для вольтметра переменного тока есть отдельная подстройка.

А вот для вльтметра переменного тока у меня есть задумка поставить AD736. Получится "True RMS-to-DC" преобразователь. У него и диапазон подходящий - до 200мВ.
Согласовать его с прибором, думаю, будет не сложно из-за некоторой его модульности и совпадению по выходному уровню.

 

Д818Ж, стекло.
http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=935532277

Еще:
http://elsnab.by/d818.html

 

А у Д818И параметры такие же, только ТКС не 20, а 10 ppm/°C.
Может его попробуете?
Да и в Платане в наличии есть.

2С191Ф там же 9.1В 5ppm.
Временная нестабильность напряжения стабилизации стабилитрона: ±0,05 % против ± 0,12 % у Д818.

 

есть у меня мешок 818 разных еще в металле ... там "и" по ТКС лучще всех но с учетом ТКС делителей и прочего гавна обячно нужен +малый коэфициент поэтому везде пихают Е и они реално лучще других идут...
а вот у 2с191 есть " у и ф" они много лучще 818 к томуж в метале что позволит если надо термостат устроить к томуж их с разбора можно найти даром уже состареные тоесть с дрейфом на порядок ниже даташитного! а 431отстой еще тот-я их с 10разных брендов и букв и корпусов переюзал...не для измериловки они...

 

АК, спасибо, понятно. Всё таки он существует. А по парамтерам аналогичен "Д".

А вот внешний вид - как по Вашей второй ссылке.
Опять же, как букву определить?

serg-el2: А у Д818И... 2С191Ф.

По термостабильности и родной справляется, как оказалось.
А вот для поставленной задачи (безподстроечная установка) все они не подходят из-за большого разброса (почти +-0,5В).

 

Кое что нашел по маркировке Д818Ж:
http://studopedia.ru/9_69055_klassifikatsiya-i-sistema-oboznacheniy-poluprovodni...
Цвет полосы (кольца), точки со стороны катода: Д818Ж Черная

А вот здесь внешний вид Д818Ж (черное кольцо): http://unse.ru/category/ek/elektronnye-komponenty/next/3?id=53118

Для сравнения, на том же сайте Д818Е (красное кольцо, со справочными данными совпадает из первой ссылки):
http://unse.ru/elektronnye-komponenty?id=413037507