Перейти к содержанию
    

Высокоточный входной делитель

Доброго времени суток!

 

Я прошу помощи тех уважаемых специалистов, кто реально работал со схемами подобного класса точности.

Собственно суть вопроса:

Необходимо создать входной делитель вольтметра постоянного и переменного напряжения со следующими характеристиками:

1. Диапазон входных напряжений 0-1000 В (пределы : 200 мВ, 2 В, 20 В. 200 В, 650 В по постоянному и переменному напряжению).

2. Частотный диапазон 10 Гц - 100 кГц.

3. Точность по постоянке - 0,01%.

4. Точность по переменке - 0,1%.

5. Дрейф - не более 10 мкВ/8часов после прогрева на пределе 200 мВ (для других пределов - пересчитывается эквивалентно) после 0,5 часового прогрева.

6. Входное сопротивление - 10 МОм.

Питание задано - однополярное +5 В.

Управление входным делителем - электронное.

Исходная схема приведена в прикрепленном файле.

Собственно схема стандартная и применяется во многих измерительных устройствах.

Номиналы R1-R4 и C1-C4 примерно соответствуют требуемым. Номиналы R5-R8 и тип опера - от фонаря (см. ниже).

Каскад на ОУ имеет переключаемый коэффициент усиления - 1 и 10.

А теперь собственно вопросы:

1. Подскажите, если можно, тип ОУ удовлетворяющий вышеописанным требованиям (+ минимальный шум).

2. Какими должны быть номиналы резисторов R5-R8 (хотя бы порядок)?

3. Что применить в качестве S1-S5 (герконы, реле, электронные коммутаторы)?

4. Как защитить вход ОУ от перенапряжения в случае ошибочного подключения (тип защитного элемента) ?

Я также буду благодарен за ссылки на источники, описывающие устройства подобного класса.

PS. При поиске по Форуму, по AN AD и AN LT я не смог получить рекомендаций по этим вопросам, может быть просто не понял...

Vxod_att.pdf

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Доброго времени суток!

 

Я прошу помощи тех уважаемых специалистов, кто реально работал со схемами подобного класса точности.

Собственно суть вопроса:

Необходимо создать входной делитель вольтметра постоянного и переменного напряжения со следующими характеристиками:

1. Диапазон входных напряжений 0-1000 В (пределы : 200 мВ, 2 В, 20 В. 200 В, 650 В по постоянному и переменному напряжению).

2. Частотный диапазон 10 Гц - 100 кГц.

3. Точность по постоянке - 0,01%.

4. Точность по переменке - 0,1%.

5. Дрейф - не более 10 мкВ/8часов после прогрева на пределе 200 мВ (для других пределов - пересчитывается эквивалентно) после 0,5 часового прогрева.

6. Входное сопротивление - 10 МОм.

Вот и прикиньте... Кажется мне, что на 100 кГц ни входное сопротивление, ни тот рисунок, что Вы предоставили... никак... Емкости должны с подстройкой быть... Реле в обратной связи поставьте на выход, а то на входе их емкость... И входная емкость ОУ на самом грубом пределе... ну не впишется в 0.1%. И вообще...

И, вообще, непонятно, как понимать такую точность разную на нулевой и ненулевой частотах. Вот на частоте 1 герц уже можно 0.1%?

И чем будем измерять-проверять...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я прошу помощи тех уважаемых специалистов, кто реально работал со схемами подобного класса точности.

Судя по вопросам, и схеме из букваря Вы вообще с аналоговой техникой не работали :(. На коленке такое не делается и проблемы не заканчиваются за входным делителем и "схемой". Десяток мегаом, сотня килогерц, 10uV ... Да и 0,1% на переменке это, поверьте, очень, очень круто, даже для много более узкого диапазона частот и напряжений. Для ориентации в сложности подобной работы может взгляните на цены приборов такого класса? Либо урезайте осетра, либо займитесь чем-нибудь другим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вот и прикиньте... Кажется мне, что на 100 кГц ни входное сопротивление, ни тот рисунок, что Вы предоставили... никак... Емкости должны с подстройкой быть... Реле в обратной связи поставьте на выход, а то на входе их емкость... И входная емкость ОУ на самом грубом пределе... ну не впишется в 0.1%. И вообще...

И, вообще, непонятно, как понимать такую точность разную на нулевой и ненулевой частотах. Вот на частоте 1 герц уже можно 0.1%?

И чем будем измерять-проверять...

Естественно, речь идет о том, что мне нужны указанные точности для постоянки и переменки отдельно.

Да, я согласен, что при 100 кГц входное сопротивленик будет примерно 150 кОм, однако это не так важно.

По поводу реле - в этом и заключается вопрос - какое должно быть реле ( или другое устройство коммутации), позволяющее обеспечить необходимые характеристики.

По поводу "измерять-проверять" - калибратор класса 0,001%.

 

Судя по вопросам, и схеме из букваря Вы вообще с аналоговой техникой не работали :(. На коленке такое не делается и проблемы не заканчиваются за входным делителем и "схемой". Десяток мегаом, сотня килогерц, 10uV ... Да и 0,1% на переменке это, поверьте, очень, очень круто, даже для много более узкого диапазона частот и напряжений. Для ориентации в сложности подобной работы может взгляните на цены приборов такого класса? Либо урезайте осетра, либо займитесь чем-нибудь другим.

Уважаемый zltigo, мой прибор класса точности 0,05% по постоянке и 0.5% по переменке (правда в диапазоне 20Гц- 20 кГц) и входным сопротивлением 1 МОм прошел сертификацию и в настоящее время проходит процедуру включения в Госреестр РФ. Поэтому хочется большего... и именно поэтому я прошу помощи у специалистов...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Уважаемый zltigo, мой прибор....

Чудеса встречаются, и судя по приведенной Вами схеме и вопросам это было именно чудо сертификации :(.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чудеса встречаются, и судя по приведенной Вами схеме и вопросам это было именно чудо сертификации :(.

Если Вы обратили внимание, сертифицированный прибор имеет гораздо более низкие характеристики по сравнению с заявленными в начале темы, а схема приведена , естественно в упрощенном виде для того, чтобы понятнее была суть вопросов.

Вы правы чудеса бывают! Но не в этом случае..

Конкретно: какой тип ОУ применили бы Вы в данной задаче?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Конкретно: какой тип ОУ применили бы Вы в данной задаче?

Ну начнем с азов - оветьте на детский вопрос, 2V синуса это сколько будет peak to peak?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну начнем с азов - оветьте на детский вопрос, 2V синуса это сколько будет peak to peak?

2*1.41*2=5,64 и что это Вам дает ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2*1.41*2=5,64 и что это Вам дает ?

Мне? Мне ничего, а Вам подумать над Вашими словами

Питание задано - однополярное +5 В.

Каскад на ОУ имеет переключаемый коэффициент усиления - 1 и 10.

Следующий вопрос - какую частоту единичного усиления должен иметь операционник, дабы при коэффициенте усиления 10 иметь на частоте 100KHz завал много менее 0,1%

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Следующий вопрос - какую частоту единичного усиления должен иметь операционник, дабы при коэффициенте усиления 10 иметь на частоте 100KHz завал много менее 0,1%

 

где то под 100МГц... а у LT1006 1MHz...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Мне? Мне ничего, а Вам подумать над Вашими словами

 

Следующий вопрос - какую частоту единичного усиления должен иметь операционник, дабы при коэффициенте усиления 10 иметь на частоте 100KHz завал много менее 0,1%

Прошу прощения если я Вас чем-то задел..

Играть в детские вопросы мне не интересно.

Естественно после ОУ стоит много чего, в том числе и RMC и МК и т.д. и т.п.

Если Вы считаете, что реализовать подобную задачу невозможно в принципе - так и скажите.

Я ведь прошу помощи, а не доказательств, что я "полный ноль".

 

Следующий вопрос - какую частоту единичного усиления должен иметь операционник, дабы при коэффициенте усиления 10 иметь на частоте 100KHz завал много менее 0,1%

 

где то под 100МГц... а у LT1006 1MHz...

Ну я же сразу сказал, что тип операционника - от фонаря (просто обозначить девайс).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Прошу прощения если я Вас чем-то задел..

Абсолютно нет.

Играть в детские вопросы мне не интересно.

Это зря,ответив на них сможете САМОСТОЯТЕЛЬНО а не полагаясь на анонимные советы решить, можно-ли по такой схеме построить желаемое и если можно, то какой операционник использовать. Для начала выяснили, что с требованием по питанию уже явно пролетели, причем вне зависимости от операционника :(.

Задаю наводящий вопрос к ранее заданному - какое усиление при разомкнутой петле обратной связи должен иметь операционник на частоте 100KHz, дабы при замкнутой петле обратной связи и усилении 10, иметь погрешность оного 0,1%? хотя вообще запас нужно многократный, ибо перед ним резисторы и паразитные, и разделительные емкости а за ним вообще много всего, полагаю....

Зайдем и с другой строны - посчитайте, пожалуйста, тепловые шумы (забудем про токовые) идеального резистора 10 мегаом в пролосе 100KHz и комнатных 20 градусах. И как они соотносятся с озвученным Вами десятками микровольт и 0,1% на 200mV переменного напряжения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2. Частотный диапазон 10 Гц - 100 кГц.

3. Точность по постоянке - 0,01%.

4. Точность по переменке - 0,1%.

5. Дрейф - не более 10 мкВ/8часов после прогрева на пределе 200 мВ (для других пределов - пересчитывается эквивалентно) после 0,5 часового прогрева.

6. Входное сопротивление - 10 МОм.

Посмотрите ради интереса входные цепи AC мультиметра Agilent 34401A (они есть в Service Guide). Его характеристики на AC гораздо скромнее ваших требований. Схема вас неприятно удивит своей сложностью. Там же можете постотреть, какие реле применяются в подобных приборах.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Уважаемый zltigo, мой прибор класса точности 0,05% по постоянке и 0.5% по переменке (правда в диапазоне 20Гц- 20 кГц) и входным сопротивлением 1 МОм прошел сертификацию и в настоящее время проходит процедуру включения в Госреестр РФ. Поэтому хочется большего... и именно поэтому я прошу помощи у специалистов...

У меня встречный вопрос - я сейчас заканчиваю разработку прибора класса 0.05% и мне интересно в чем заключается сертификация?

Можете вкратце описать или привести ссылки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите ради интереса входные цепи AC мультиметра Agilent 34401A (они есть в Service Guide). Его характеристики на AC гораздо скромнее ваших требований. Схема вас неприятно удивит своей сложностью. Там же можете постотреть, какие реле применяются в подобных приборах.

Я присоединяюсь к Вашему мнению -посмотреть. Однако,насколько я помню Аджилент,Вы занижаете его достижения по переменке :rolleyes: Есть еще 34410-он поточнее.

Во времена СССР выпускался очень неплохой вольтметр,тип не помню,на переменку.Из серии В7.

Входную цепь проще скопировать,если нет опыта создания подобных устройств.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...