2 Designer56
Скажите, а в Вашей практике встречались когда-нибудь приборы, которые могли бы измерять, скажем, (квази)постоянное напряжение 10 В с погрешностью +/- 10 мкВ, хотя бы в "коммерческом" (0- +70) диапазоне температур?
Я о таких знаю только понаслышке.

Стабилитроны, приведённые Вами, использовать приходилось, правда, они были не состаренные. Но и таких героических требований не было - АЦП 12-14 бит всего лишь.
Включал их в схему с положительно-отрицательной обратной связью на ОУ. Опер -140УД17 или 140УД25.
Для 12 бит АЦП точности вполне хватало, даже без термостатирования (правда, на одном устройстве дополнительную термокомпенсацию пришлось всё же сделать, с ручной подстройкой). Для 14 - уже нет, но там точность такая и не нужна была, а требовалось разрешение.
Стабилитроны предварительно отбраковывались. Правда, в "отход" ушло довольно мало (процентов 10-20, если склероз не изменяет).

встречались, но это особый разговор. кстати, 14 бит-это вообще очень хорошо, если речь идет о точности в полном смысле слова

Ну почему же особый? Как раз прэдмэт данной темы, если я правильно понял. Только тут всё ещё круче.

ЗЫ. Подозреваю, что в подобных приборах используются какие-то компенсационные методы измерений. По-моему, "тупо", "классически" измерить электрическую величину с такой точностью в компактном дивайсе невозможно...

Нет, 14-битной точности с такими стабилитронами без термостатирования не достичь, имхо... Для 12-битных погрешность была примерно +/- 1МЗР в диапазоне 0-50С (сам АЦП врал на температуре даже больше, но каждый калибровать не было возможности). Эффект старения тоже не проверялся - весчи были коммерческие, и контора их продавала активно, а для набора статистики достаточного количества устройств под рукой не имелось.

Именно так. Причем разработчики старой аппаратуры очень удивляют, умудряясь измерить
10В с разрешением 1 мкВ, и точностью 20 мкВ, не применяя ничего точнее 140УД17. АЦП на
рассыпухе, резисторы МРХ, и прочие выкрутасы. :-) Ну и конечно не о какой компактности речь не идет.



На 2С190Р в калибраторах В1-12/13, П320/321, хитрыми способами (ЦАП делился на 2 секции по 10 бит) умудрялись получать точность 0.0001%, а это почти 17 бит. Там в термостате был не только стабилитрон с обвязкой но и выходные каскады ЦАПов. Естественно все это сопровождало куча настройки и долгий прогрев. Но это приборы 70-х годов, в них 140УД5 - самый точный элемент.

Из новых (делаем поправку на СССР) высокостабильных стабилитронов есть 2С108, 2С164, 2С166. С буквами - А-Ж - не атестовыные на долговременную (>1000 часов) стабильность, З - У - атестованые. 2С166Е и К - очень быстрые - выход на рабочий режим менее 15 сек (это по току, не по температуре, т.е. прогрет он должен быть зараннее всеравно).
Но даже с такими стабилитронами, с обвезкой гемороя много, и схемотехника, и комплектация, и топология размещения на плате/в термостате.

Ко всем этому хочется добавить- попытки создать высокоточное устройство без термостатирования на супер-пупер современных элементах приводят к его нестабильности все равно. Я такие штуки видел. И получается: старий (70х- 80х) годов прибор работает стабильнее и точнее новых.

Даже не верится. Простите.


Спасибо за инфу. Бум вникать. Авось пригодится...

Дык, эта...
Есть подозрение, что у такого прибора состаривание опорных источников произошло самым что ни на есть естественным образом.

0.0001% конечно-же разрешение, это 20 бит. А точность именно 17 бит - для, например,
П320 http://measurement.ru/gk/electro/03/06/010.htm
На прямом диапазоне 10В имеется погрешность +-(10*10+40)мкв = 140 мкв. Дискретность
установки - 6 разрядов (самый старший - еденицы вольт 0..10В), т.е. 10.00000 В, получается
ошибка - 14 отсчетов, это 0.0014%.
На мелкой логике там сделаны 2 идентичных ШИМ-канала с разрешением 10 бит, один канал
преобразуется в аналог напрямую, другой (младший) - через делитель 1:1000. Ключи ЦАПа -
КП903 и КП302.

ЗЫ: Кстати именно в П320, схема стабилизации тока через стабилитрон (2С190Р) сделана даже
не на 140УД5, а на 140УД1Б.

Еще один интересный момент - в самом термостате имеется отдельный термодатчик, который
просто выведен наружу и ни куда не подключен. Он нужен для регулировки температуры
стабилизации термостата, которая для этого стабилитрона должна быть +55`С.



Нет, сейчас действительно все проще, если не стараться все предельно удешевить. Например
на двух MAX6350 без активного термостатирования мы получили стабильность соизмеримую со
стабильностью опоры в В1-18, а это 0.0005%. Да и АЦП современные есть не плохие. Только это
не обязательно дешевые сигма-дельта, а например TC534 - двойного интегрирования на 17-бит
без каких-либо заморочек. А можно на современной рассыпухе еще более точные вещи сделать.

А временная стабильность? А чем, если не секрет, вы его меряли?
П.С.: Я с калибратрами сиарыми имел дело, меня всегда поражала изощренность схемотехники.

Измеряли парой установок В1-18 и В1-18/1, с такой точностью верить никому
нельзя Температура окружающей среды +5...+40, время измерения 20 дней.
В течении этого времени расхождение между этими аппаратами была не более
+-40 мкв (при выходном напряжении 10В). Сравнивали и компаратором Р3003,
и напрямую измеряли В1-18-ми.

А вообще, такая точность вобщем никому не нужна. В региональных центрах
стандартизации и метрологии сейчас полная разруха (как и в ростесте, в Москве),
хотят только бабосы рубить, техника на последнем месте. Так что действительному
значению написанному в свидетельстве после поверки, веры нету ни какой.

Не так давно я ездил поверять свой вольметр В7-72 (0,005 по постоянке) в местный ЦСМ, поверку делали двумя калибраторами- Н4-7 и старым В1-9. Результаты сошлись. А вот предыдущая его калибровка Флюком- оказалась никуда не годная.

Неужели это был Fluke7000

Не удивляйтесь. Можно купить его по- разному. Сертифицированный калибратор- это дорого, его, сами понимаете, для такого класса нужно в национальном центре поверять, на дрейф проверять и т.п.- удовольствие очень недешёвое, сами понимаете. Да и не все экземпляры наверняка тесты пройдут. А можно просто у производителя купить, он, конечно, его у себя поверит...Но это будет дешевле, со всеми вытекающими.


Я не так давно делал сигма- дельта на рассыпухе, причем отечественной, правда более современной чем 140УД5. Причем, приведенная к диапазону входного сигнала 0-20 мА погрешность получилась не хуже 0,1%. Правда, в диапазоне -60 +90 гр.Ц. Без термостатирования. В нормальных условиях- 0,01%. Лучше я аттестовать не смог, образцовки не было соответствующей под рукой.

А причины такого выбора можно узнать?

Т.З- температурный диапазон -60 +90.

С аналоговой частью понятно, а цифровая на чем была сделана, с такими требованиями по температуре ?