[[email protected] 0]

Мне кажется, что Вы ошибаетесь. Фирма Флюк внесла свой вклад в развитие метрологии.

 

Точнее Fluke 8508А наверно нету. Но цена 16тЕУР. По ценам доступней будет Keysight 34460А, 34470А или Rigol DM3068.

[iddqd2001 2]

partnerlv, какой смысл отвечать на сообщение 4-х летней давности? Или это такой способ рекламы магазина?

 

Если пройтись по всем разделам расширенной спецификации 8508A, то окажется, что на некоторых пределах он вовсе не рекордсмен среди конкурентов. Приобретаются же приборы под конкретные задачи и техтребования, и никто в здравом уме не будет вкладывать 16k только затем, чтобы иметь в лаборатории супер-крутой мультиметр.

[Гость TSerg]

Стабилитроны..

Спасибо, за познавательные статьи по созданию отечественных прецизионных стабилитронов.

 

[iddqd2001 2]

Advantest R6581 - единственный доступный на сегодняшний день аналог HP 3458A, требующий всего две внешние меры (10 В и 10 кОм) для своей калибровки. Имеет ли кто-нибудь опыт практического использования этого мультиметра? Вообще интересует любая информация, отзывы, критика...

 

P.S. Лично у меня впечатление неоднозначное. Прибор выпускается без малого 25 лет, и при этом до сих пор имеет "детские болячки", например, в виде перепутанных местами битов в регистре управления сигнальным реле, из-за чего последнее неимоверно греется в режиме удержания якоря. Впрочем, это только верхушка айсберга. Если копнуть глубже, в область схемотехники, и даже топологии платы, становится совсем грустно. Видно, что этот мультиметр (как и его предшественник R6871) проектировался без оглядки на конкурентов, но уж лучше бы подглядели очевидные решения, чем изобретали такое чудо. Пока реверсировал схему изолированной платы, нашёл 7 критичных для приборов такого уровня "косяков".

R6581.pdf

Изменено 27 мая, 2018 пользователем iddqd2001

[MegaVolt 29]

Пока реверсировал схему изолированной платы, нашёл 7 критичных для приборов такого уровня "косяков".

За схему больщущий респект!!!

А что за косяки?

[iddqd2001 2]

Если вкратце, то:

1. Некорректный выбор номиналов и мощности резисторов защиты входа R008-011 (4 шт. по 2k2). Если на вход подать кратковременно допустимое напряжение 1,1 кВ во время работы на одном из низковольтных пределов, то либо резисторы сразу сгорают и обугливают плату под ними, либо, если включен автовыбор предела, реле К008 разрывает цепь с возникновением дуги и оплавлением контактов. Всё это можно видеть по фотографиям в Сети:

 

 

2. НЧ фильтр R008-011 C008, по заверениям производителя уменьшающий амплитуду широкополосной помехи на входе (пассивная защита мультиплексора), пользователь чаще всего вынужден отключать при работе с высокоомными источниками сигнала.

3. И п.1, и п.2 являются следствием того, что я называю "функциональной экономией" :) В отличие от мультиметров, имеющих масштабный усилитель со структурой МДМ, при работе на R6581 пользователь вынужден включать режим периодической автокоррекции нуля AZ (измеряется ноль после каждого рабочего измерения), реализующийся с помощью гибридного мультиплексора U001. В моменты переключения происходит инъекция заряда во входную цепь и протекает ток перезарядки паразитных конденсаторов, в т. ч. ёмкости дорожек до входных Dual-JFET и самих затворов. Функциональная экономия здесь проявляется в том, что в мультиметре не предусмотрены никакие меры по устранению этих нежелательных процессов, даже такой элементарной, как предварительное выравнивание потенциалов после цикла AZ. как контрпример можно привести HP 3458A, где и компенсация инъекции предусмотрена, и precharge тоже есть, да к тому же всё настраиваемое ЦАПами.

Что в итоге. R6581 программно откладывает начало преобразования на время переходных процессов после AZ. Т.о. прибор "не видит" той инъекции заряда, которая наводится в высокоимпедансную входную цепь источника сигнала. Но стоит лишь увеличить постоянную времени входной цепи (например, подключив конденсатор), к моменту начала преобразования переходный процесс во входной цепи до мультиплексора завершиться не успевает и приводит к возникновению помехи, эквивалентной постоянному напряжению смещения. Эта помеха проявляется тем сильнее, чем меньшее значение PLC установлено.

 

 

4. Все защитные дорожки и кольца на плате находятся под маской. Хотя в патенте JP 07-066564 разработчики теоретически обосновывают выгоду от такого решения, практика показывает, что это не совсем так.

 

 

5. Все защитные дорожки и кольца на плате (за исключением фрагмента узла OHM) питаются от одного единственного драйвера, который повторяет сигнал с выхода мультиплексора. Во время измерения смещения нуля в режиме AZ или во время переключения входов в режиме 4W-Ohm на всех защитных дорожках устанавливается потенциал, который далёк от того, что присутствует на дорожках защищаемых.

6. Длина дорожки, которая соединяет источник тока (100 нА и 10 нА) и опорный резистор (10 МОм) во время артефактной калибровки пределов измерения сопротивления 100 МОм и 1 ГОм составляет половину длины периметра печатной платы. Нетрудно прикинуть, какие там утечки и насколько они будут стабильны.

 

 

7.При переключении из режима Ohm в DCI не отключается источник тока. Последний подключен к вышеупомянутой длинной дорожке и в холостом режиме формирует на ней потенциал -15 В. А рядом расположен шунт 1 МОм, используемый на пределах 100 пА и 1 нА.

8. При отключенном режиме AZ и в случае не использования внутренней калибровки температурная стабильность показаний оставляет желать лучшего (у меня - в 2 раза превышает спецификацию). Даже если ограничиться базовым пределом измерения (10 В), существенный вклад даёт ТК смещения нуля масштабного усилителя, АЦП и ТК масштаба АЦП. Для минимизации первого на плате предусмотрен потенциометр R170. Долго, муторно, но можно выставить термостабильную рабочую точку. А вот с остальными двумя факторами намного сложнее, т.к. в работе АЦП задействованы аж 6 заказных резисторных сборок и ни одного подбираемого или настраиваемого компонента. Остаётся только перерезать дорожку в ИОН и рассчитывать медный добавочный резистор.

9. Упомянутый постом выше косяк с перепутанными битами в регистре управления сигнальным реле К006. Т.е. перепутаны режимы удержания и переключения реле. В первом из них на катушке рассеивается 50 мВт, во втором - 0,4 Вт.

10. АЦП - самый ответственный узел мультиметра. Спрашивается, с какого кайдзена ключ U100/4, который задаёт режим усилителя-ограничителя на ОУ U207, располагается вообще в другом узле и соединяется двумя длиннющими дорожками, проходящими аккурат вокруг ASIC.

 

 

11. Автор алгоритма АЦП - Eiichi YADA, запатентовал своё детище ещё в 1985 г., лет за 5-7 до начала работ над R6581. Он не мог не знать, что при всех достоинствах алгоритм имеет и серьёзный недостаток, потенциально критичный для 8,5-разрядного прибора - труднопрогнозируемую интегральную нелинейность преобразования. Посмотрите на два графика ниже, построенных в зависимости от входного напряжения АЦП. Синяя линия - частота переключений компаратора АЦП, красная - среднее за цикл напряжение на конденсаторе интегратора.

 

 

Видно, что вблизи нуля имеется точка бифуркации. В области положительных напряжений сильно, но монотонно меняется среднее напряжение на выходе интегратора. В этой области имеет место превалирующий вклад диэлектрической абсорбции конденсатора при переходе от стадии run-up к run-down. Мои измерения показывают, что INL в диапазоне 0...+10 В составляет 0,5 ppm. Это очень большая величина и с ней артефактная калибровка невозможна. В области отрицательных напряжений АЦП переходит в "квазистационарный" режим преобразования, когда на стадии run-up источник разрядного тока первого уровня (+1,5 мА) подключается к интегратору не только в момент перехода нуля (срабатывания компаратора), но и по причине таймаута в ожидании этого события. Это необходимо для того, чтобы суммарное число переключений (и следовательно суммарная инъекция заряда ключами) было постоянной величиной. В диапазоне -10...0 В мои измерения показывают INL порядка 0,1-0,2 ppm, что вполне вписывается в требования к линейности для артефактной калибровки. Стоит заметить, что последняя проводится по внутренним мерам напряжения и тока отрицательной полярности. Совпадение? Не думаю :) Так почему же нельзя было ввести в интегратор цепи коррекции эффекта абсорбции, как это сделано в Fluke 8508A (у него тоже Cint огромной ёмкости)? Или добавить в меню отладки (в R6581 есть такое) пункт какой-нибудь программной корректировки нелинейности?

В общем, слов нет у меня больше, одни эмоции остались. А ведь я не перешёл ещё к цифровой части и собственно firmware, которыми сейчас занимаюсь. Вот уж где оторвались эти славные японские самураи.

Изменено 5 июня, 2018 пользователем iddqd2001

[MegaVolt 29]

Если вкратце, то:

Я бы с интересом почитал учебник под вашим авторством!!!

 

Спасибо за информацию. С нетерпением жду продолжения.

[UART 23]

В 05.06.2018 в 19:18, iddqd2001 сказал:

Если вкратце, то:

1. Некорректный выбор номиналов и мощности резисторов защиты входа R008-011 (4 шт. по 2k2). Если на вход подать кратковременно допустимое напряжение 1,1 кВ во время работы на одном из низковольтных пределов, то либо резисторы сразу сгорают и обугливают плату под ними, либо, если включен автовыбор предела, реле К008 разрывает цепь с возникновением дуги и оплавлением контактов. Всё это можно видеть по фотографиям в Сети:

 

http://sd.uploads.ru/t/FARXh.jpg http://sh.uploads.ru/t/nMhm3.jpg

 

2. НЧ фильтр R008-011 C008, по заверениям производителя уменьшающий амплитуду широкополосной помехи на входе (пассивная защита мультиплексора), пользователь чаще всего вынужден отключать при работе с высокоомными источниками сигнала.

3. И п.1, и п.2 являются следствием того, что я называю "функциональной экономией" 🙂 В отличие от мультиметров, имеющих масштабный усилитель со структурой МДМ, при работе на R6581 пользователь вынужден включать режим периодической автокоррекции нуля AZ (измеряется ноль после каждого рабочего измерения), реализующийся с помощью гибридного мультиплексора U001. В моменты переключения происходит инъекция заряда во входную цепь и протекает ток перезарядки паразитных конденсаторов, в т. ч. ёмкости дорожек до входных Dual-JFET и самих затворов. Функциональная экономия здесь проявляется в том, что в мультиметре не предусмотрены никакие меры по устранению этих нежелательных процессов, даже такой элементарной, как предварительное выравнивание потенциалов после цикла AZ. как контрпример можно привести HP 3458A, где и компенсация инъекции предусмотрена, и precharge тоже есть, да к тому же всё настраиваемое ЦАПами.

Что в итоге. R6581 программно откладывает начало преобразования на время переходных процессов после AZ. Т.о. прибор "не видит" той инъекции заряда, которая наводится в высокоимпедансную входную цепь источника сигнала. Но стоит лишь увеличить постоянную времени входной цепи (например, подключив конденсатор), к моменту начала преобразования переходный процесс во входной цепи до мультиплексора завершиться не успевает и приводит к возникновению помехи, эквивалентной постоянному напряжению смещения. Эта помеха проявляется тем сильнее, чем меньшее значение PLC установлено.

 

http://s7.uploads.ru/t/JFlpq.png

 

4. Все защитные дорожки и кольца на плате находятся под маской. Хотя в патенте JP 07-066564 разработчики теоретически обосновывают выгоду от такого решения, практика показывает, что это не совсем так.

 

http://sd.uploads.ru/t/h4f3n.jpg

 

5. Все защитные дорожки и кольца на плате (за исключением фрагмента узла OHM) питаются от одного единственного драйвера, который повторяет сигнал с выхода мультиплексора. Во время измерения смещения нуля в режиме AZ или во время переключения входов в режиме 4W-Ohm на всех защитных дорожках устанавливается потенциал, который далёк от того, что присутствует на дорожках защищаемых.

6. Длина дорожки, которая соединяет источник тока (100 нА и 10 нА) и опорный резистор (10 МОм) во время артефактной калибровки пределов измерения сопротивления 100 МОм и 1 ГОм составляет половину длины периметра печатной платы. Нетрудно прикинуть, какие там утечки и насколько они будут стабильны.

 

http://s5.uploads.ru/t/tY03A.jpg

 

7.При переключении из режима Ohm в DCI не отключается источник тока. Последний подключен к вышеупомянутой длинной дорожке и в холостом режиме формирует на ней потенциал -15 В. А рядом расположен шунт 1 МОм, используемый на пределах 100 пА и 1 нА.

8. При отключенном режиме AZ и в случае не использования внутренней калибровки температурная стабильность показаний оставляет желать лучшего (у меня - в 2 раза превышает спецификацию). Даже если ограничиться базовым пределом измерения (10 В), существенный вклад даёт ТК смещения нуля масштабного усилителя, АЦП и ТК масштаба АЦП. Для минимизации первого на плате предусмотрен потенциометр R170. Долго, муторно, но можно выставить термостабильную рабочую точку. А вот с остальными двумя факторами намного сложнее, т.к. в работе АЦП задействованы аж 6 заказных резисторных сборок и ни одного подбираемого или настраиваемого компонента. Остаётся только перерезать дорожку в ИОН и рассчитывать медный добавочный резистор.

9. Упомянутый постом выше косяк с перепутанными битами в регистре управления сигнальным реле К006. Т.е. перепутаны режимы удержания и переключения реле. В первом из них на катушке рассеивается 50 мВт, во втором - 0,4 Вт.

10. АЦП - самый ответственный узел мультиметра. Спрашивается, с какого кайдзена ключ U100/4, который задаёт режим усилителя-ограничителя на ОУ U207, располагается вообще в другом узле и соединяется двумя длиннющими дорожками, проходящими аккурат вокруг ASIC.

 

http://s3.uploads.ru/t/XobzC.jpg

 

11. Автор алгоритма АЦП - Eiichi YADA, запатентовал своё детище ещё в 1985 г., лет за 5-7 до начала работ над R6581. Он не мог не знать, что при всех достоинствах алгоритм имеет и серьёзный недостаток, потенциально критичный для 8,5-разрядного прибора - труднопрогнозируемую интегральную нелинейность преобразования. Посмотрите на два графика ниже, построенных в зависимости от входного напряжения АЦП. Синяя линия - частота переключений компаратора АЦП, красная - среднее за цикл напряжение на конденсаторе интегратора.

 

http://sg.uploads.ru/t/jubBE.png http://s7.uploads.ru/t/n8cRb.gif

 

Видно, что вблизи нуля имеется точка бифуркации. В области положительных напряжений сильно, но монотонно меняется среднее напряжение на выходе интегратора. В этой области имеет место превалирующий вклад диэлектрической абсорбции конденсатора при переходе от стадии run-up к run-down. Мои измерения показывают, что INL в диапазоне 0...+10 В составляет 0,5 ppm. Это очень большая величина и с ней артефактная калибровка невозможна. В области отрицательных напряжений АЦП переходит в "квазистационарный" режим преобразования, когда на стадии run-up источник разрядного тока первого уровня (+1,5 мА) подключается к интегратору не только в момент перехода нуля (срабатывания компаратора), но и по причине таймаута в ожидании этого события. Это необходимо для того, чтобы суммарное число переключений (и следовательно суммарная инъекция заряда ключами) было постоянной величиной. В диапазоне -10...0 В мои измерения показывают INL порядка 0,1-0,2 ppm, что вполне вписывается в требования к линейности для артефактной калибровки. Стоит заметить, что последняя проводится по внутренним мерам напряжения и тока отрицательной полярности. Совпадение? Не думаю 🙂 Так почему же нельзя было ввести в интегратор цепи коррекции эффекта абсорбции, как это сделано в Fluke 8508A (у него тоже Cint огромной ёмкости)? Или добавить в меню отладки (в R6581 есть такое) пункт какой-нибудь программной корректировки нелинейности?

В общем, слов нет у меня больше, одни эмоции остались. А ведь я не перешёл ещё к цифровой части и собственно firmware, которыми сейчас занимаюсь. Вот уж где оторвались эти славные японские самураи.

 

там работают такие же люди как и мы с вами. 

но глядя на приборы той же Anritsu и порой странные схемотехнические решения я иногда тоже задаюсь про себя вопросами...

Но больше склоняюсь к тому, что они все иногда слишком торопятся вывести прибор на рынок из-за конкуренции. 

[MrYuran 29]

On 9/20/2023 at 9:47 AM, UART said:

там работают такие же люди как и мы с вами. 

Деградация всего и вся, в т.ч. и технического уровня, происходит не только "в этой стране"

Нынче больше упор на agile & scrum

[SVNKz 3]

"Сверхточное" измерение, но где и в каких условиях этот процесс возможен? Мне приходилось работать со схемами 0.01% и это было сложно... Причём сама схема аттестации проверялась формально. Со слов операторов, работавших с компараторами на класс выше, установление теплового режима продолжалось несколько часов. Интересно было держать в руках прибор класса 0.001% без каких-либо требований к процедуре измерения... 

 Причём в магазине сразу предупреждали о невозможности его поверки, но покупатели были...

[UART 23]

29 минут назад, SVNKz сказал:

"Сверхточное" измерение, но где и в каких условиях этот процесс возможен? Мне приходилось работать со схемами 0.01% и это было сложно... Причём сама схема аттестации проверялась формально. Со слов операторов, работавших с компараторами на класс выше, установление теплового режима продолжалось несколько часов. Интересно было держать в руках прибор класса 0.001% без каких-либо требований к процедуре измерения... 

 Причём в магазине сразу предупреждали о невозможности его поверки, но покупатели были...

обычно такие вещи используются на производстве, например, тех же ИОН, чтобы дизайнер мог проверить можно ли добиться точности и если да, то какой. 

они и стоят в шкафу все время включенные, поэтому б/у как правило с очень выгоревшими дисплеями... 

меня больше интересует вопрос - а как вообще делали первые эталоны чтобы понять что это, скажем 1.0000000В или 1.000000 кОм чтобы вот такие приборы потом калибровать.

хотя как-то же цезиевые и рубидиевые стандарты калибруют. Может быть и тут как-то на уровне атомов калибруют. Резистор, какой бы точный он небыл из-за самонагрева от протекающего тока тоже поплывет... 

Изменено 20 сентября, 2023 пользователем UART

[blackfin 28]

On 9/20/2023 at 12:09 PM, UART said:

... как вообще делали первые эталоны чтобы понять что это, скажем 1.0000000В ..., чтобы вот такие приборы потом калибровать.

Хотя, как-то же цезиевые и рубидиевые стандарты калибруют. Может быть и тут как-то на уровне атомов калибруют.

Josephson voltage standard

[haker_fox 61]

30 minutes ago, UART said:

поэтому б/у как правило с очень выгоревшими дисплеями... 

В шкафу они к GPIB обычно подключены) А там есть команда DISP OFF. Или подобная. Я даже своим приборам её часто даю, дабы VFD не мусолить. А измерения в консольке. Там же и постобработка данных на питоне. Речь, конечно о 6.5 разрядах.

[SVNKz 3]

В 20.09.2023 в 15:09, UART сказал:

меня больше интересует вопрос - а как вообще делали первые эталоны чтобы понять что это, скажем 1.0000000В или 1.000000 кОм чтобы вот такие приборы потом калибровать.

хотя как-то же цезиевые и рубидиевые стандарты калибруют. Может быть и тут как-то на уровне атомов калибруют. Резистор, какой бы точный он небыл из-за самонагрева от протекающего тока тоже поплывет... 

 

 Вопрос ТС логически непонятен, а метрология требует точности в постановке задач для неё. Поэтому действительное соответствие необходимого и реально существующего процесса измерения зависит от квалификации сотрудников отдела метрологии, о которых в настоящее время "рыночной экономики" вспоминают только на форумах.  

 Для полноценного ответа необходимо иметь соответствующую литературу и знание её содержимого, что тоже требует времени... Например, для обоснования и расчётов по конкретному процессу измерения необходимо несколько часов рабочего времени профильного специалиста.

[UART 23]

1 час назад, haker_fox сказал:

В шкафу они к GPIB обычно подключены) А там есть команда DISP OFF. Или подобная. Я даже своим приборам её часто даю, дабы VFD не мусолить. А измерения в консольке. Там же и постобработка данных на питоне. Речь, конечно о 6.5 разрядах.

это у вас... 

и вообще это желание индивидуума. 

как правило, такие компании за рубежом не покупают такие приборы чтобы потом из них коммерческую выгоду приобретать продавая и заботясь о наработке. 

поэтому их (или инженера) не парит работает дисплей или нет. Он об этом думает в последнюю очередь. Как и не думает где и как достать электронные компоненты. Для него открыт весь мир и рынок.

На Ебее практически все такие с выгоревшими/тусклыми дисплеями. 

1 час назад, SVNKz сказал:

 Вопрос ТС логически непонятен, а метрология требует точности в постановке задач для неё. Поэтому действительное соответствие необходимого и реально существующего процесса измерения зависит от квалификации сотрудников отдела метрологии, о которых в настоящее время "рыночной экономики" вспоминают только на форумах.  

 Для полноценного ответа необходимо иметь соответствующую литературу и знание её содержимого, что тоже требует времени... Например, для обоснования и расчётов по конкретному процессу измерения необходимо несколько часов рабочего времени профильного специалиста.

дело не в квалификации или задаче.

Мой вопрос: если есть прибор с 8 знаками, то как делался эталон, особенно первый, чтобы прибор до 8 знаков откалибровать...

откуда вообще узнали, что у резистора именно такой номинал с 8 знаками... если до этого таких приборов (такой точности) не было в природе... 

Изменено 20 сентября, 2023 пользователем UART