[byRAM 24]

6 часов назад, Arlleex сказал:

В спектранализаторах при включении (и периодически в работе) вообще оркестр из релюх

Далеко не во всех. Многие Rohde&Schwartz и Anritsu совсем тихие. Agilent 4440 постоянно калибруется и щелкает, но оно того сто́ит. Уж лучше пусть калибруется, чем врёт, как некоторые модели первых двух производителей 

А вообще, как тут правильно уже сказали, МЭМС-технологии скоро сделают этот процесс тихим и надёжным. Герконы тоже щёлкают, хоть и заметно тише. Они и по надёжности заметно уступают.

[bsw_mm 2]

On 9/17/2022 at 1:01 PM, haker_fox said:

Вам не доводилось работать с РЭС64Б (с эквипотенциальным кольцом)? У меня есть мысль коммутировать ими ток 1 - 10 пА.

Проверял это реле при коммутации тока 1пА - дает надежный контакт. ТермоЭДС не измерял. На дребезг не смотрел. Утечка у реле на мой взгляд приличная.

Тестирование было такое: 1 переключение в 2 секунды, в течение недели. Ток через контакт задавался резистором на 1Т и напряжением 1В. Ток контролировался прибором В7-49.

On 9/17/2022 at 8:49 AM, Arlleex said:

У сигнальных реле, вроде, контакты серебром покрыты, чему там деградировать?

Серебро абсолютно не подходит для контактных групп малосигнальных реле.

On 9/17/2022 at 12:20 PM, haker_fox said:

Понятно. Знаю, что иногда такие плёнки пробивают чисто механически: подавая на катушку реле меандр, и заставляя контактные группы посоударяться некоторое время.

В некоторых случаях, конфигураций контактов, такой пленкой (толщиной в несколько ангстрем) может быть и газовая пленка. Увы ее не убрать переключением реле.
Это кстати, одна из многих причин ограничения снизу на коммутируемые напряжения.
Насчет ограничений "снизу" - они есть и продиктованы конфигурацией контактной группы, материалами контактной группы и т.д. Ниже этой величины производитель не гарантирует надежного контакта. В целом, нужно тестировать. Есть большая вероятность, что реле будет работать с более низкими значениями, но например с уменьшением допустимого количества срабатываний.

[haker_fox 61]

2 hours ago, bsw_mm said:

Проверял это реле при коммутации тока 1пА - дает надежный контакт.

Отлично! Я тоже хочу их проверить, но у меня нет электрометра. Поэтому бы проверять стал так: 8.2 мВ + 8.2 ГОм резистор (ну что есть) + hp34401a с 10 МОм входным сопротивлением в качестве шунта. Утечки у моего экземпляра меньше 1 пА, возможно получится оценить результат.

2 hours ago, bsw_mm said:

Утечка у реле на мой взгляд приличная.

Имеете в виду через выключенный геркон? Ибо по корпусу всё на кольцо должно течь, а это вполне решаемо.

2 hours ago, bsw_mm said:

В целом, нужно тестировать.

Понятно. Спасибо. Я бы сам не хотел ставить реле, изучая конструкции электрометров и покоамперметров, наблюдаю там ключи на полевых транзисторах. Но и их нужно обмерять... Да и где их сейчас достать, тоже вопрос (не считая всяких барахолок).

[Arlleex 160]

7 часов назад, bsw_mm сказал:

Серебро абсолютно не подходит для контактных групп малосигнальных реле.

"Малосигнальных" - это сколько "в граммах"? А то Ethernet-линии тоже малосигнальные, однако реле успешно используются для реализации режима bypass в коммутаторах ответственных областей применения.

[haker_fox 61]

12 minutes ago, Arlleex said:

"Малосигнальных" - это сколько "в граммах"?

Зная, что уважаемый @bsw_mm занимается электрометрией, рискну предположить, что имелись в виду токи ниже 10 мкА, например. При напряжении вполне себе до 100 и выше вольт... Простите, если ошибаюсь.

[Arlleex 160]

У меня токи через релюшные контакты были мА, а может сотни мкА, т.е. много.

Заметных отклонений результатов со временем не обнаружил, однако не берусь утверждать, что и дальше все будет норм.

Но ставить механическое реле в наноамперные девайсы, наверное, не корректно, ибо, как уже отметили, это

Цитата

...пружина слабеет или становиться жестче, металл кристаллизуется... Площадь контакта может измениться...

[haker_fox 61]

Стаааавят)))

Вот фрагмент Keithley 485. На 11 МОм резисторе ОС находятся диапазоны 20 и 200 нА. Но там герконовые реле с кольцом эквипотенциальной защиты.

Красненькие) COTO)

[Arlleex 160]

18 минут назад, haker_fox сказал:

Вот фрагмент Keithley 485. На 11 МОм резисторе ОС находятся диапазоны 20 и 200 нА...

Глядя на разводку "лапшой", присущей всем девайсам того времени, интересно, как девайсы проходили испытания на ЭМС

Как мне кажется, внешнее поле в тонюсеньком проводничке уже будет наводить существенный для диапазонов нА ток, так что прибор будет завирать.

Это я не только про Keithley 485, а в общем - я раньше тоже много всякого старого измерительного железа разбирал, и там максимум двухслойки с километрами до декапов

[haker_fox 61]

7 minutes ago, Arlleex said:

Глядя на разводку "лапшой", присущей всем девайсам того времени

Про "лапшу" это про воздушный монтаж? Если да, то это для минимизации утечек. Про ЭМС не знаю...

8 minutes ago, Arlleex said:

Как мне кажется, внешнее поле в тонюсеньком проводничке уже будет наводить существенный для диапазонов нА ток

Электрометрические блоки, насколько я знаю, экранируются. По крайней мере всех, фотки которых я изучал))

[Arlleex 160]

55 минут назад, haker_fox сказал:

Про "лапшу" это про воздушный монтаж? Если да, то это для минимизации утечек. Про ЭМС не знаю...

Нет, я про тонюсенькие проводнички аналоговых цепей по плате. А также, видимо, питания, земли и т.д.

[haker_fox 61]

5 minutes ago, Arlleex said:

Нет, я про тонюсенькие проводнички аналоговых цепей по плате. А также, видимо, питания, земли и т.д.

А, Вас понял. Сам наблюдал такую лапшу и нередко.

[bsw_mm 2]

5 hours ago, Arlleex said:

"Малосигнальных" - это сколько "в граммах"?

Скажем <1мкВ, < 1мкА и это одновременно.

5 hours ago, Arlleex said:

Но ставить механическое реле в наноамперные девайсы, наверное, не корректно ...

Увы, но альтернатив на сегодняшний день нет.

10 hours ago, haker_fox said:

Имеете в виду через выключенный геркон?

Абсолютно верно. Стекло - хороший проводник :-) Кстати, современные реле (многие и сейчас даже в ЧиД доступны) - имеют куда лучшую изоляцию, чем любые герконовые реле.

Изменено 20 сентября, 2022 пользователем bsw_mm

[bsw_mm 2]

В целом, я бы так общее правило выбора реле для малосигнальных применений описал.

Смотрим материал контактов:

Серебро - нет

Платина и металлы платиновой группы - нет.

Золото и сплавы на основе золота - уже рассматриваем более внимательно эти реле.

 

Вкратце, почему серебро и металлы платиновой группы не подходят.

Серебро, взаимодействует с кислородом и серой. Так же оно подвержено износу, мелкодисперсная пыль моментально окисляется и становится не проводящей. И в то же время прекрасно "вбивается" в поверхности контактных групп при работе реле.

Металлы платиновой группы - прекрасно полимеризуют органику (из окружающей среды) на себе, эта пленка, увы тоже не проводящая... (но в случае именно геркона - можно рассматривать, это следует из описания проблемы с этими металлами. Случай герметичных реле, вспоминаем из чего у нас изоляция провода катушки, материал корпуса и т.д.).

Золото - не взаимодействует ни с чем, сам металл мягкий, поэтому как некий компромисс - идеально сплавы на основе золота - тот же ЗлН.

Насчет покрытий - это отдельная тема... но и форум - не место для публикации объемных научных или околонаучных статей.

 

P.S. Естественно вопросы термоЭДС тут не рассматривал, ибо это еще одна достаточно объемная тема. Впрочем тут тоже можно "на глаз" оценить - если контактная группа у нас симметрична (по материалам и геометрически), то можно ожидать и малой термоЭДС, про неравномерный разогрев от катушки тут пока опустим. Ибо я тут рассматриваю только контактные группы.

Изменено 20 сентября, 2022 пользователем bsw_mm

[Arlleex 160]

DA1 - изолирующий усилитель HCPL-7840, DA2 - обычный RRI/RRO операционный усилитель AD8605.
Не показанный на схеме аналоговый коммутатор замыкает либо 0V.ISO (изолированные), либо +2.5VREF.ISO (ИОН), либо входной сигнал на MUX.OUT (0...5В).
R1/R6 задают коэффициент деления, чтобы при 5В на MUX.OUT на входе DA1 было не больше 100мВ (паспортное требование для работы в линейной области).
Коэффициент усиления DA1 не изменяется, задан на заводе равным 8 (G = 7.6...8.4). Коффициент усиления вычитающего усилителя DA2 задан равным 3.84.

1) 100мВ на входе DA1 * 8.4 = 840мВ размаха относительно средней точки выхода. Максимальный Vocm 2.8В, добавляем 420мВ размаха сигнала = 3.22В. Vicm DA2 не будет превышен.
2) 840мВ на входе DA2 * 3.84 = 3.226В - это максимальное напряжение, которое подается на вход АЦП. Значит, это напряжение тоже никак не будет превышать паспортный предел входа АЦП.

А теперь вопросы (надеюсь, с предыдущими пунктами я не ошибся).

1) Напряжение смещения DA1 варьируется в диапазоне -3...3мВ. Соответственно, выходной размах DA1 будет -24...24мВ.
Как можно "малой кровью" сместить выход DA1 так, чтобы даже при худших -3мВ DA2 не был в отсечке и я, соответственно, не потерял полезную информацию?

2) То же самое касается напряжения смещения DA2. Возможно ли компенсировать (сместить заранее с учетом худшего случая) Vos DA2 некой схемой на входе DA1?

3) Вопрос вырождается из второго. В многокаскадной схеме, как у меня, могу ли я полагаться на некие обобщенные (суммарные) коэффициент усиления и напряжение смещения?
Потому что иначе получается, что для каждого каскада на ОУ мы должны уметь независимо калибровать Ку и смещение. А это весьма не просто.
Т.е. можем ли мы полагаться, что замкнув поочередно MUX.OUT на GND и потом на ИОН, мы сможем найти Ку и смещение нуля, характеризующие всю цепочку усилителей (сколько бы их там ни было)?

[haker_fox 61]

7 hours ago, Arlleex said:

Как можно "малой кровью" сместить выход DA1

Смещение операционного усилителя компенсируется напряжением. Так? Так. Следовательно, нам нужен источник напряжения для этой компенсации. Поскольку нужно "малой кровью", а все условия неизвестны, буду предлагать любые решение, взбредшие мне с раннего утра в голову)

1. Использовать подстроечный резистор с постоянными резисторами. Рассчитать цепочку так, чтобы подстроечник регулировал смещение +-3 мВ на весь свой оборот (или все обороты). После настройки его можно зафиксировать клеем или иным герметиком.

2. Изловчиться и раздобыть несколько сотен милливольт отрицательного питания для DA2.

3. Оставить на плате заранее заготовку под монтаж наборного делителя (несколько резисторов в верхнем и нижнем плечах), задающего смещение DA1, из резисторов и подбирать этот делитель на этапе настройки прибора (кстати, так точно делали, совет из книги. Может быть и сейчас так делают).

7 hours ago, Arlleex said:

2) То же самое касается напряжения смещения DA2. Возможно ли компенсировать (сместить заранее с учетом худшего случая) Vos DA2 некой схемой на входе DA1?

Нужно составлять передаточную функцию всего усилительного тракта. Сейчас не готов к этому из-за диффусилителя)

7 hours ago, Arlleex said:

должны уметь независимо калибровать Ку и смещение.

Если смещения всех каскадов складываются, то вроде проблем скомпенсировать его где-нибудь в первом каскаде нет. А если смещения не только складываются но и перемножаются с коэффициентами усиления последующих каскадов, то задача несколько усложняется даже чисто математически.