Измеритель RLC-2

Приветствую участников форума.
Выкладываю некоторые экспериментальные данные, может кому-то они будут полезны.

Участвовали два экземпляра ICL7135CN от Texas Instruments разных поставок, и один экземпляр ICL7135CPIZ от Intersil.

Прибор RLC-2 - вариант похожий на авторский, микросхемы в DIPкорпусах, С30 и С31 пленочные. Прошивка rlc2_v1.2_20MHz. С33-0,33мкФ полипропилен, R44-100кОм, добавочное сопротивление отсутствует. Сопротивления R6, R7, R8, R9 подобранны с точностью ±0.1 % из 1%.

Проверил контрольные числа АЦП для двух тактовых частот. Числа с моей емкостью номиналом в 0,33мкф, при 100кГц и 250кГц соответственно:
- для Intersil 9999 и 10004,
- для Texas Instruments 9999 и 9999.
Вывод:
- АЦП от Texas Instruments, лучше по быстродействию.

Произвел тест линейности разных АЦП имеющихся в наличии.
Производились измерения четырех последовательно спаянных сопротивлений номиналом 2кОм, каждого по отдельности и их последовательного сопротивления. Диапазон измерений один и тоже - А3. Прибор был откалиброван с АЦП Intersil. Производилась только замена АЦП без перекалибровки прибора, перед измерениями проверялись только показания прибора на этом диапазоне при измерении калибровочного резистора номиналом 2кОм с отклонением 0,1% .
Результаты в файле - Test ADC.rar, http://zalil.ru/30736393

Краткие выводы:
- оба экземпляра АЦП от Texas Instruments разных поставок имеют абсолютно одинаковые параметры, различий в показаниях RLC2 нет,
- нелинейность прибора RLC-2 с АЦП от Texas Instruments не более 0,02%- 0,05%, и определяется в основном дискретностью отсчетов, так как пять измерений а одна единица в младшем разряде уже дает прибавку в нелинейность -0,013%,
- АЦП от Texas Instruments линейнее моего экземпляра АЦП от Intersil,
- линейность АЦП от Texas Instruments практически не зависит от тактовой частоты АЦП,
- линейность АЦП от Intersil зависит от тактовой частоты АЦП,
- линейность остальной части моего варианта RLC2 достаточно хорошая.

Линейность моего экземпляра АЦП от Intersil в 0,1% при тактовой 100кГц, и 0,2% при тактовой 250кГц, не является уж очень ограничивающим фактором для её применения, и не требует (танцев с бубном) подбора корректирующего сопротивления, но желательно применять АЦП от проверенных производителей. Ведь на форуме уже приводились результаты измерений других экземпляров ICL7135CPIZ от Intersil, где нелинейность их приборов RLC-2 с АЦП от Intersil, иногда достигала 1%-2% (Помимо линейности самих АЦП возможно влияние и других составляющих).

Проверил на зависимость линейности, моего экземпляра АЦП Intersil, от тока интегрирования, R44-50кОм, 100кОм, и 200кОм. (Выбором правильной величины тока интегрирования можно улучшить линейность измерений АЦП. Исходя из даташитов, этот параметр, имеет к линейности самое непосредственное отношение)
- линейность моего экземпляра зависит от тока интегрирования,
- при R44=200кОм, и 250кГц, показания прибора с АЦП Intersil, уже начинали заметно плавать, и были нестабильны,
- линейность АЦП Intersil скорей всего зависит от конкретного экземпляра микросхемы.

Рекомендаций для тех кто хочет выжать из прибора максимально возможные метрологические характеристики (некоторые дополняют требования к элементам от авторов в описании RLC-2, раздел детали):
- применять АЦП от проверенных производителей.
- необходим попарный подбор соответствующих радиоэлементов из однотипных(смотрим описание RLC-2 от авторов прибора),(достаточно цифрового тестера умеющего измерять емкость).
- опорные (эталонные) сопротивления R6, R7, R8, R9 подобрать точно по номиналу, их точность помимо тепловой и долговременной стабильности показаний прибора, также влияет на линейность измерений.
(В первом приборе я их подобрал с точностью ±0.1 % из 1%, а во втором применил сопротивления КОА RN73 с допустимым отклонением ±0.1 %, и темпер. коэффициентом ±25 ppm/°C.)

- подобрать интегрирующею емкость, по максимальному контрольному числу, а также можно увеличить её номинал до 0,47мкФ…0,51мкФ, изменив соответственно и номинал R44 (ток интегрирования).
- отдельно хочу остановится на конденсаторах С30 и С31, их подбор а особенно материал диэлектрика имеет важное значение, напряжение на них изменяется в зависимости от измеряемой величины, а многие конденсаторы из керамики имеют зависимость емкости от приложенного напряжения (Возможно влияние на линейность измерений). Применять пленочные или NPO.

Ребята а есть сей прибор на продажу?

Спросите на Харьков Форум-е у Александра (PCB21), есть варианты и готовых отлаженных приборов.
http://www.kharkovforum.com/showthread.php?t=672623

Михалыч А
сегодня, 17:26
Ну добавьте ещё, чтобы я не флудил, что есть и режим с отображением ESR. Должен быть, хотя бы для конденсаторов.

Вроде нету такого режима, насколько я знаю. Качество конденсаторов оцениваю при помощи добротности Q.

Почему же нет? Rs разве не ESR?
Арс: Качество конденсаторов оцениваю при помощи добротности Q.
И с чем сравниваете Q измеренных конденсаторов, есть таблица допустимых Q?

Всем привет.Опишите кто-нибудь пошаговую проверку оценки конденсатора С33 пожалуйста,а то ни где не могу найти

В перврм описании прибора файл (RLC2.pdf). Абзац начинается с: При большом желании можете дополнительно проверить качество интегрирующего конденсатора.

АК: И с чем сравниваете Q измеренных конденсаторов, есть таблица допустимых Q?
С Вашими рекомендациями
Я же у Вас по этому вопросу консультировался по почте.

Было, припоминаю, но таблицы допустимых Q для электролитических конденсаторов мне так нигде и не попадалось. Надо на тангенс переучиваться. Q, это для катушек индуктивности. Я пытаюсь привыкнуть к Rs конденсаторов, сравнивая Rs на частоте 10 кГц, с ESR по таблицам.

АК: Почему же нет? Rs разве не ESR?
Насколько я понимаю, RLC показывает не ESR а модуль полного сопротивления(sqrt(R^2+X^2)) на определённой частоте(100, 1000, 10000 Гц). Или нет?