Reference voltage source based on REF102B. Viscera display and modernization.
Vložit
- čas přidán 3. 09. 2021
- The video examines the use of the REF102B microcircuit as a reference voltage source. Taking into account the fact that the parameters were measured in a laboratory, this device can be considered as a portable voltage measure with an accuracy of 0.05%.
To add a second reference voltage, a resistive divider with a division factor of about five on high-precision resistors was used. In order not to go beyond the 2 volt range, a voltage of 1.95 volts was chosen as a starting point, and the divider was made based on the parts at hand. As a result, the division ratio is 1: 5.124, and the calculated voltage is 1.952 volts.
To avoid affecting the divider of the connected devices, a precision operational amplifier OP177F was used, connected according to the repeater circuit.
Equipment and materials used in the video:
Microcircuit REF102B, reference voltage source 10 volts;
OP177F IC, precision operational amplifier;
Soviet Resistors S2-13 with a tolerance of 0.1%;
Chinese multimeter DT-832, Digital Tester, model 832;
Universal digital voltmeter V7-38;
Electrical Measurement Laboratory of the Center for Standardization and Metrology. - Věda a technologie
Спасибо за то что вы делаете, очень полезная информация для любителей, и для тех кто только приходит в профессию
Понравилась кнопка :) Ещё монтаж на китайской макетке. Я тоже так делаю, если нужен один экземпляр. У меня подобный приборчик на AD588 с питанием от сетевого адаптера от модема, с трансформатором, не ИИП!!!
AD588 купил на Али, б/у недорого, вся потёртая, в керамике, где-то долго стояла, судя по дате выпуска. Поверить нет возможности, но тоже есть В7-38, отборный экземпляр, достался от друга, который работал в метрологии и с ним показания сходятся.
Да что-то я к этим макеткам прямо прилип, не могу понять, что за ерунда. Ленюсь рисовать и травить, хотя запайка сложной схемы на макетке всё равно требует макетирования и процесс "напайки дорожек" такой медитативный, и самый главный недостаток - в большой плотной схеме менять компоненты сложновато.
@@-John-Rambo- у меня тоже самое и я ещё рисую в спринте, на случай, если придётся делать печатные платы. Сейчас оказался в Германии без своего радиоимущества, накопленного непосильным трудом за многие годы. :) А у меня тоже много советских приборов, С1-99, Ч3-63, Б5-47 и т. д. :(
Создателю очередного интересного ролика благодарность!
Огромное спасибо!
Спасибо,как же я ждал это видео,как всегда все отлично.
Как видите, всё реально просто - спасибо создателям референсных источников напряжения. Единственный минус - это цена.
@@-John-Rambo- Да вы правы все очень просто,спасибо вам еще раз что не прошли мимо,будем собирать.
@@-John-Rambo- а вообще какой ценник на такие девайсы, и что можно использовать попроще, пусть и менее точное?
@@Guzhev2004
REF102B покупал два года назад, за 530 рублей. REF102C покупал год назад, две штуки по 810 рублей. Магазин Ч&Д известен своими крутыми ценами :))). Попроще - тысячи их! Ценник колеблется от 100 рублей за полпроцента до 3000 рублей за сотую процента и офигенную стабильность. Я выбирал среднее, так как не расчитывал на измерения в лаборатории. Но к счастью, мне не отказали. То есть, можно выбрать подешевле, дать хорошую стабилизацию питания и температуры, произвести точный замер. Нет возможности замера - придётся выбирать заведомо точную по даташиту, но и дорогую при этом. Такой примерно расклад. Контрольный замер снимает много вопросов, кроме того, я не занимался длительным прогоном и анализом шумов и флуктуаций, так как данный аппарат был моим первым изделием на подобных микросхемах и я вообще не знал, чего ожидать. Но техасские инструменты не обманули и получилось в целом весьма неплохо для слепленного на коленках девайса. С учётом установленного делителя разбег замеров за год всего 0,0013% - как по мне, шикарно.
@@Guzhev2004
Чтобы выбрать нужный ИОН, надо определить приемлемые напряжения и возможность проведения точных замеров. Если замеры сделать возможно, то можно брать любой девайс с точностью хотя бы 0.1% и дополнить его масштабирующими выходами, как я в этой коробочке сделал. Но тут всё-таки желательно не загоняться по цене, потому что уплывающий ИОН - бесполезен. Здесь правило простое - максимально качественные компоненты, которые можете себе позволить. Но никаких TL431, это уж точно. TL431 - только в качестве стабилизатора питания ИОН, тут ему самое место.
🎉
With John Rambo my soviet multimeter have a New Life.Thank You,👍👍👍👍👍👍👍❤️❤️❤️❤️
Спасибо за Видео! Подскажите, а где и за сколько можно точно измерить имеющийся экземпляр?
И ещё: чтобы не нагружать ИОН, можно ведь было перед резистивным делителем поставить повторитель на ОУ или компенсатор тока. Понятно, что появится доп.погрешность перед делителем, но вряд ли она будет больше, чем погрешность делителя (даже если резисторы 0.1% поставить)
На Авито нашел готовые платы на AD584, некоторые с уже измеренными и вписанными напряжениями (если, конечно, реально измеряли а не просто написали:)
Вопрос калибровки самодельных мер напряжения каждый решает, как может. Я воспользовался услугами центра стандартизации, просто подошёл к людям и попросил "по свойски". Ну я и раньше им носил приборы на поверку, через кассу. Вряд ли вам мой опыт пригодится. Ищите либо в своей локации ЦСМ, знакомьтесь с народом, либо какие-то частные лаборатории с приличными приборами.
Выбранные номиналы делителя не слишком сильно нагружают ИОН, кроме того, его напряжение было замерено именно с учётом влияния делителя. Особого смысла ставить ещё один повторитель не было. Но можно было сделать по другому - перенести резисторы делителя в цепь обратной связи операционного усилителя, это позволило бы обойтись одним операционником. Но опять же, это увеличило бы величину ошибки, вносимую самим ОУ. Так что тут надо смотреть - любой вариант даёт как минусы, так и плюсы.
@@-John-Rambo-: Понятно, спасибо!
Я ошибочно написал Авито - готовые модули с AD584 на АлиЭкспресс продаются, может купить проще будет. В любом случае, благодаря Вашему ролику я или ИМС ИОН куплю, или модуль целиком.
P.S.Только заметил: ролик по балансировке изм.головки тоже у Вас, оказывается:)
Интересно как все, такого ещё не видел. Остаюсь Свами заходите и вы на меня
Спасибо, пйду глядеть :).
Подскажите, пожалуйста, сколько стоил замер опорника в лаборатории?
Угостил прекрасных дам вкусняшками к чаю :))).
Я тут задумался о неравномерности показаний вольтметра В7-38 на всем диапазоне во всех пределах. Но у меня нет возможности это проверить. Вы не проверяли? К примеру, если откалибровать прибор на показ 10.004 вольта, то какая будет разница на краях предела 2-20 вольт? А также хочу спросить, Вы без проблем отклабировали симметрию показаний? Я долго регулировал, но так и не смог добится точности показаний при смене полярности. Сделал для этого переключатель, чтобы не щупы или крокодилы переключать, а тумблером.
Вопрос о неравномерности мне пришел в голову после того, как я при измерении сопротивлений увидел погрешность, которой нет на другом краю диапазона.
Я сейчас уже не вспомню всех тонкостей, калибровки, особенно именно того вольтметра, к тому же я после него ещё два делал (сейчас использую один из них). С симметрией особых проблем не было ни на одном из приборов, а на разницу ±1 МЗР я внимания не обращаю. Что касается нелинейности - то здесь надо не на нелинейность смотреть, а на вхождение в допуск. Отклонения будут по любому, при такой простой схемотехнике их просто не избежать. В паспорте есть формула расчёта, из неё и надо исходить. К тому же сегодня вы его откалибровали "в ноль", а завтра он уехал из-за долговременной нестабильности стабилитрона КС191Ф и грубых подстроечных резисторов.
Вот прямо сейчас сравниваю 34401А и В7-38, присоединённые к Б5-44. Имеем 10,01416 и 10,017 - разница +0,028% относительно 34401А. Переключаемся повыше, имеем 019,8390 и 19,846 - разница +0,035% относительно 34401А. То есть, даже без формулы, прибор со свистом влетает в свой допуск. Если же требуется иметь погрешность ниже 0,03% - то это будет немного другой уровень приборов. Ну например, В7-40.
@@-John-Rambo- спасибо за ответ. Информация заставляет задуматься, может я действительно требую от своего прибора слишком многого. Впрочем, на некоторую погрешность можно просто закрыть глаза.
@@3dfleurschool
Перфекционизм - это вполне нормально. Я тоже люблю, когда приборы кажут в унисон, а не так, что кто в лес, а кто по дрова. Тут главное - вовремя остановиться и не зацикливаться на выжимании единиц последнего разряда. Другое дело, если попался упорный брехун, который не хочет вписываться в свой норматив - тогда надо работать над ним либо разобрать его на запчасти, чтобы не выпендривался :))).
Отличное видео, скажите чем обусловлен выбор именно этого вольтметра?
Спасибо за отзыв! Не совсем понятен вопрос про выбор вольтметра. Конкретно в этом видео выбран В7-38 по причине, что на данный момент это единственный пятиразрядный аппарат в моём хозяйстве. Но я работаю над этим вопросом :))). А вообще мне в качестве настольного нравится РВ7-22А - он такой тёплый (буквально), ламповый и няшный :).
@@-John-Rambo- Вопрос в том, почему выбор пал на технику из прошлого, это вынужденная мера или эти приборы не уступают современным в ту же цену? Если они конечно есть в ту же цену)
@@user-it3ch2uf7g
Понятно, ну тут всё просто. На самом деле выбор никуда не пал, так как я уже давно не занимаюсь электроникой профессионально. При этом в силу возраста я тяготею к аппаратуре определённого периода. Самая обычная ностальгия. Это, пожалуй, основное.
Тем не менее, мне очень интересны и современные технологии, но тут есть засада, приличная современная измерительная аппаратура стоит слишком дорого - я же не Сечин и даже не Рогозин, чтобы позволить себе вольтметр стоимостью 120 тысяч плюс 15 тысяч ежегодно за поверку только ради того, чтобы изредка проводить замеры в каких-либо устройствах.
хорошо то, што автор 43101 не вытянул на стол.. а так вольтметр цифровой, богато выглядит
@@-John-Rambo- Понимаю Вас, я тоже тяготею к подобной аппаратуре, даже одно время коллекционировал тестеры 43101))), сейчас оставил себе парочку и осциллограф С1-94, приятные приборы! Спасибо Вам за ваши видео!!!
А чем откалибровать В7-38 по переменному напряжению?
Откалибровать что-либо по переменному напряжению в домашних условиях, не имея доступа в лабораторию, практически нереально. Я над этим сейчас думаю, есть кое-какие мысли по калибратору переменного напряжения из говна и палок. В принципе, умные люди делают самодельные калибраторы, но там всё достаточно сложно. Переменка - это сложно, тут стабилитроном не обойдёшься.
Я, за 2 часа спаял ИОН с показаниями 5,002 в , - на двух TL431, двух транзисторах и двух резисторах... Третий знак можно еще уменьшить, но мне и так сгодится более чем.)
Последовательное соединение? Абсолютная величина полученного напряжения вообще никакого значения не имеет, просто нужно замерить фактическое значение на хорошем приборе с гарантированными характеристиками и далее уже это значение и использовать в работе. Ну и что с того, что оно "некруглое". Гораздо важнее добиться долговременной и температурной стабильности - особенно если нужно что-то большее, чем пятый разряд.
@@-John-Rambo- ,источник тока и последовательное соединение... Абсолютная величина предпочтительна при сравнении или калибровке стрелочных индикаторов. Мне долговременность ни к чему, за пару минут я проверил два тестера и откалибровал еще один. Два первых не нуждаются в юстировке: Richmeters 109 и второй стрелочный , который я давно уже не использую "43109", - так вот он меня больше всего и удивил, т.к. у него есть два предела "2,5в" и "5в" и стрелка при проверке ИОН_ом отклонялась на полную шкалу от "риски до риски", я глазам не поверил, начал в лупу ювелирную смотреть... Кстати, одна TLка не впаяна, а вставляется в панельку, поэтому я могу теперь быстро проверять и подбирать TL_ки по параметрам, при необходимости.
P.S: по поводу температурной стабильности, - схема потребляет около 2,5мА!
@@athos6236
Долговременная стабильность нужна, чтобы каждый месяц в лабу не таскать для калибровки. Но если ориентироваться на четыре знака - то да, TL искаропки обеспечит всё, что полагается, тут нет возражений.
Температурная стабильность не в смысле самопрогрева (хотя и это важно), а в смысле, что не всегда в помещении +20°С наличествует. Гораздо чаще гуляет в пределах 24±5°.
@@-John-Rambo- , 18...29град отличий не заметил.
@@athos6236
В каком разряде?
Меня вдруг дернуло - а почему не пленочный? Понятно что тантал и керамика это супер, но я туплю, пленочные тут будут чем-то плохи? Или их не упомянули потому что многие сильно габаритны?
А ролик супер
Если речь идёт про кондёры, шунтирующие ноги питания микросхем, то плёнка там малоэффективна. Во-первых, плёночники могут иметь некоторую собственную индуктивность из-за конструктивных особенностей, во-вторых, большинство плёночников - это низкочастотные конденсаторы, не рассчитанные на применение на частотах выше сотен килогерц (хотя и танталы не назовёшь особо высокочастотными), в-третьих, при равной с танталами ёмкости они имеют гораздо большие габариты. Танталы удобны тем, что имеют достаточно высокие качественные параметры и можно рискнуть пренебречь установкой параллельно им керамики - тут всё зависит от степени перфекционизма.
А эталон нужно прогревать для устаканивания напряжения ?
Да, если эталон потребляет, например, 3 мА при питании 18 В, то он будет подогреваться мощностью 54 мВт, а это явно больше, чем отдача во внешнюю среду, то есть, при включении температура внутри ИОН будет меняться в большую сторону. Дрейф температурный достаточно велик даже для такого точного ИОН, поэтому при отсутствии термостата (в данном случае) обязательно принимаются следующие меры - температура при изначальном измерении в лаборатории фиксируется, при использовании ИОН в помещении температура должна отличаться не более, чем на ±(2-3)° С относительно температуры в лаборатории, в обоих случаях нужно осуществить самопрогрев микросхемы до момента стабилизации напряжения.
НО! Если вам надо проверять китайские DT-830/9208 - то точности в пределах 24±5° С вполне достаточно и без этих заморочек.
Можете подсказать в таком вопросе? Приобрел мультиметр UT61E+ , но мне что-то не нравится как он меряет постоянный ток на разных режимах, на милиАмперах и на Амперах. Укладывается ли он в свою погрешность? Сделал такие замеры, лампочка - режим мАмперы: 110,5 мА, режим Амперы: 0,115 А. Светодиод (1 Вт) режим мАмперы: 210 мА, режим Амперы: 0,274 А. Уж очень большое расхождение на мой взгляд. Вот его погрешность на этих режимах: max 220 мА ±(0,5% + 10) ; max 20 А ±(1,2% + 50) Можете помочь оценить такие замеры?
Для того, чтобы определить погрешность, нужно иметь эталонное значение или хотя бы эталонный прибор. Иначе непонятно, от какого именно значения тока отталкиваться - ведь предел 220 мА тоже вносит свою погрешность. Кроме того, на разных пределах прибор имеет разное падение напряжения и поэтому ток в цепи никак не может быть одинаковым для пределов 220 мА и 20 А.
Допустим теоретически, что у вас предел 220 мА является эталонным, а ток 210 мА стабилизирован и не меняется при переключении диапазонов.
Рассчитаем абсолютную погрешность для диапазона 20 А в точке 210 мА:
0,210 * 0,012 + 0,050 = 0,05252
Рассчитаем допуск фактического значения показаний в плюс:
0,210 + 0,05252 = 0,26252 А
Теперь то же самое в минус:
0,210 - 0,05252 = 0,15748 А
Разница между допуском 0,26252 А и вашим результатом 0,274 А может быть вызвана заметным изменением тока в цепи, так как амперметр на пределе 20 А имеет заметно меньшее сопротивление, чем на пределе 220 мА.
@@-John-Rambo- , то есть результат моих измерений можно считать приемлимым, по крайней мере для домашнего использоания?
Я с метрологией знаком очень поверхностно. Можете пояснить, как получились числа: 1,2% / 100 = 0,012 ? и 50 / 1000 = 0,050 ?
@@Igor_user
Результаты ваши вообще никак нельзя считать до тех пор, пока не выяснится, на сколько меняется измеряемый ток в цепи. Предлагаю воспользоваться другим прибором, имеющим предел 300-500 мА, для контроля и повторить замеры. Включаете два прибора последовательно, проверяемый на пределе 220 мА, контрольный на близком пределе. Проводите измерения, при этом отдельно фиксируете показания контрольного прибора. Его точность неважна. Далее переключаете проверяемый прибор на предел 20 А, ничего более не меняя в схеме, и смотрите, что показывает контрольный прибор. Делаете выводы. Если есть возможность регулировки тока - подгоняете его так, чтобы контрольный прибор показал то же самое, что и в первом случае и снимаете показания с проверяемого. Сравниваете с тем, что я написал выше по погрешностям. Контрольный прибор будет играть роль "привязки", поэтому неважно, что именно он показывает, важно, чтобы оно совпадало в первом и втором опыте.
@@Igor_user
0,012 - это основная абсолютная погрешность, переведённая в амперы, при выражении в процентах она равна 1,2%, всё верно.
0,050 - это дополнительная погрешность, выраженная непосредственно в единицах младших разрядов. Её никуда переводить не надо. У вас на приборе пять разрядов. Соответственно, на пределе 20,000 ампер младшие два разряда будут выглядеть вот так - 00,050. Причём это действует как в плюс, так и в минус. Например, прибор показывает 01,070 - значит, по дополнительной погрешности это может быть как 01,120, так и 01,020.
Грубо говоря, на пределе 20 ампер пятый разряд фигурирует исключительно для красоты.
В инструкции формула записана так ±(1,2%+50).
Но для того, чтобы сложить проценты с разрядами, нужно сначала привести и проценты, и разряды, к абсолютным значениям измеряемой величины.
То есть, нельзя напрямую складывать яблоки и груши, но можно их перемолоть в два вида сока и затем смешать эти два сока - получится один сок, по объёму равный сумме соков.
@@-John-Rambo- , я попробую сделать по вашему методу, есть стрелочный прибор но ЛБП нету. Но ведь на китайском заводе где настраивают/калибруют мультиметр у них то есть всё оборудование и они должны знать и видеть проходящий ток и соответственно настроить мультиметр на разных режимах на одно и то же значение. Или как вы писали, что шунты разные поэтому и ток в цепи будет разный?
А чем откалибровать В7-38 по переменному напряжению? У меня GDM-8145 и при подачи на него с генератора синосойды 2.440в получаю 0.885в. Почему так?
По калибровке переменки я ответил в другом комментарии, как вариант, можно сдать прибор на поверку и попросить копию протокола. Из протокола станет ясно, насколько всё плохо (или наоборот, хорошо). Кстати, по переменке В7-38 на синусе даст фору GDM-8145 на целых 0.3%.
Второй вопрос. Как вы узнали, что с генератора идёт именно 2.44 В? Я вот подозреваю, что генератор ваш даёт 0.86254 вольта, соответственно, с учётом возможных погрешностей вольтметр показывает правильно. Как я узнал? Очень просто. Делим 2,44 на 2, получаем 1,22. Далее умножаем на 0,707 - получаем 0.86254.
Скажите, генератор - китайский?
@@-John-Rambo- генератор китайский PSG9080. На нем выставил аплитуду синуса в 2.440 и надеюсь, что она соответствует, и для убеждения решил проверить вольтметром. Да и на ослике показывает как на генераторе уровень исходного сигнала.
@@-John-Rambo- зачем такие математические «танцы» при измерениях?
@@-John-Rambo- и чем Вам неугодил gdm-8145 с базовой погрешностью в 0,03%, неужели это хуже чем у В7-38 «Погрешность измерения:
напряжения постоянного тока ±[0,02+0,02(Uk/Ux)](0,2; 2 В), ±[0,05+0,02(Uk/Ux)] (20, 200, 1000 В);
напряжения переменного тока ±[(0,2...0,5)+0,02(Uk/Ux)] в зависимости от поддиапазона измерения и диапазона частот»
@@user-nh4vg7lg7z
Этим всё и объясняется. Дело в том, что на территории бывшего СССР применяется система терминов, которая немного отличается от американской, да и вообще у буржуев странные терминологические формулировки. Синусоидальный сигнал однозначно характеризуется таким параметром, как амплитуда. Амплитуда - это максимальное отклонение от точки равновесия, в случае сигнала с генератора положением равновесия является ноль вольт. Буржуи применяют термин "peak-to-peak" - то есть, буквально от пика до пика. Такого понятия в физике гармонических колебаний не существует, по сути пик-ту-пик не что иное, как удвоенная амплитуда. Едем дальше. Величина переменного напряэения характеризуется, кроме амплитуды, действующим значением. Действующее значение переменного напряжения равно такому значению постоянного напряжения, которое приводит к эквивалентному выделению тепла на нагрузке. То есть, амплитуда характеризует максимальное значение напряжения, а действующее значение характеризует количество энергии, которую способно отдать данное напряжение. Они связаны соотношением Uа=1,41*Uд (только для синуса) или Uд=0,707*Uа. Таким образом, генератор выдаёт китайские "пик-тупик", мы их превращаем в нормальную амплитуду, поделив на два, а потом превращаем в действующее значение напряжения, умножив амплитуду на 0.707. Все вольтметры проградуированы именно в действующих значениях, потому что амплитудное значение не несёт никакого практического значения.
В розетке у нас 230 вольт. Это действующее значение. Но китайский осциллограф покажет, что в розетке 230*1,41*2=648,6 вольт. Не находите, что буржуйский пик-тупик - бессмысленная штука в практических измерениях?
Что-то на Алиекспрес не могу найти подобные микросхемы. Помню, пару лет назад их было как мусора. Может я что-то пропустил?
Даже не знаю, что посоветовать, не зная страны вашего проживания. Знаю, что в Китае их по прежнему, как мусора.
Например, вот:
www.ebay.com/itm/392200474712?hash=item5b50f85058:g:K6YAAOSwkvtcIeeT
Или вот:
www.ebay.com/itm/392646377090?hash=item5b6b8c3e82:g:O8IAAOSwT~NeJa5v
Думаю, если они есть на eBay, то и на Алике должны быть.
@@-John-Rambo- спасибо за ссылки. Значит неправильно искал.
Раз такой ттщательный подход, то надо же чтобы на бумажечке температуру указали при которой измерялись напряжения и напряжение питания (на каждый вольт питания по 10 мкВ выход сказали ж уходит)
Да, в видео не слишком заострял на этом вопрос, но на самом деле температура при контрольных замерах напряжений была 24 градуса и мной была зафиксирована. Дома у меня температура обычно в пределах 22-26 колеблется, если брать крайние пределы. Но в видео, действительно, фактор температуры не был в достаточной мере показан. Может, в следующий раз :))).
@@-John-Rambo- Та на том вольтметре этого бы и не видно было.
А запитывают такие источники от батарей чтобы помехи не лезли через питание? И будут ли они (помехи) влиять заметно?
@@tanixtx5298
Да, именно поэтому никаких термостатов здесь и не делал. Калибратор для проверки 4- и 5-разрядных девайсов, но даже 6-разрядный можно прикинуть.
Первоначальный вариант был запитан от крон с целью минимизации габаритов, в первую очередь, во вторую уже - помехи, пульсации, шумы. Однако в процессе эксплуатации стало ясно, что Кроны не держат, постепенно плывут. Поэтому в стационарных условиях питаю от линейного источника. Многие делают современное импульсное питание, просто тщательно фильтруют питание на выходе импульсника. Всё равно сам источник опорного напряжения имеет собственный немалый (относительно его точности) уровень шума, но более низкочастотный.
пиздец как ты растянул на время
Можно смотреть на 1,5 скорости, кстати.