|
Высокоточный входной делитель, Нетривиальные требования к тривиальной схеме |
|
|
|
Aug 29 2009, 19:19
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 310
Регистрация: 11-07-09
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 51 154

|
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...
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(15 - 29)
|
Aug 30 2009, 05:35
|
Местный
  
Группа: Участник
Сообщений: 310
Регистрация: 11-07-09
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 51 154

|
Он называется В7-53, выпускается и поныне под маркой "БЕЛВАР" и именно его я и посмотрел в первую очередь. Вот только меня не устраивают напряжения питания, используемые в этом приборе. Примененные в этом приборе реле РВ-5а не устраивают меня по габаритам, а городить самодельные реле на герконах МКА-10501 не хочется. Схему входных цепей Agilent 34401A я посмотрю, спасибо за наводку. Цитата(alexkok @ Aug 30 2009, 05:11)  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? К сожалению привести ссылки сейчас не могу их нужно искать (непосредственно процедурой сертификации я не занимался). Ну а общий подход - Вы оформляете заявку на сертификацию, где указываете заявляемые характеристики, представляете предполагаемые методики проведения испытаний. Старшие товарищи из центра сертификации Вас поправляют, Вы переделываете методики, Вас опять поправляют и тд . Ну и передаете свой прибор на испытания. Оба этих процесса в принципе могут идти параллельно - главное чтобы в конце концов все сошлось.
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 07:51
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Евгений Германович @ Aug 30 2009, 08:49)  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. А можно, я крамольную мысль скажу... Не вижу никакого смысла в измерении с такой точностью переменного напряжения. Если амплитуду мы хотим знать, то как быть с формой? Надо сначала гармоники того, что хотим измерить поизучать. а потом уже измерять? И что предполагается измерять? Амплитуду? Средний модуль? Действующее значение? Кому эти цифры нужны с такой точностью? Никому, кроме одного-двух "умников".
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 09:41
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Белый дед @ Aug 30 2009, 13:28)  Да нет, почему же. Переменное тоже измерять нужно. Лет пять назад я бы тоже сказал, что точность преобразования 0,1% - совершенно нереальная. Но сейчас сделать среднеквадратический детектор из АЦП и контроллера несложно. Принципиальных препятствий нет, по крайней мере. А вот калибратор такой точности где взять на 100 кгц? У нас есть генератор 14-бит, хороший. Только объясните, зачем с такой точностью среднеквадратичный детектор в таком частотном диапазоне нужен. Раз в квадрат возводим, - точность нужна в два раза выше... Если контроллер используем, - нельзя пропускать и интерполировать далеко... - сколько точек в микросекунду нужно на 100 кГц? А разрядность АЦП? И, главное, - что мы измерили, и как это число применять...
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 10:46
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 079
Регистрация: 24-06-07
Из: г.Екатеринбург
Пользователь №: 28 654

|
Цитата(Tanya @ Aug 30 2009, 11:51)  А можно, я крамольную мысль скажу... Не вижу никакого смысла в измерении с такой точностью переменного напряжения. Татьяна,Ваша мысль крамольна. Точность ,вообще то,так себе. Для поверки генераторов можно использовать подобную штучку. Насколько я помню В1-9 может обеспечить подобную погрешность,и диапазон у него 100КГц. Могу соврать,но В3-63 на 1КГц имеет погрешность 0.05%.
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 11:01
|
Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883

|
Цитата(Евгений Германович @ Aug 30 2009, 14:46)  Татьяна,Ваша мысль крамольна. Точность ,вообще то,так себе. Для поверки генераторов можно использовать подобную штучку. Насколько я помню В1-9 может обеспечить подобную погрешность,и диапазон у него 100КГц. Могу соврать,но В3-63 на 1КГц имеет погрешность 0.05%. Вот и скажите, зачем нужно измерять это... При этом только для синусоиды... Иначе нужно знать форму сигнала... Про синусоиду тоже нужно знать, что она синусоида.. Повторяемость... и проч. и проч. и проч.
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 11:12
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(Евгений Германович @ Aug 30 2009, 16:46)  Татьяна,Ваша мысль крамольна. Точность ,вообще то,так себе. Для поверки генераторов можно использовать подобную штучку. Насколько я помню В1-9 может обеспечить подобную погрешность,и диапазон у него 100КГц. Могу соврать,но В3-63 на 1КГц имеет погрешность 0.05%. В1- 9 может. Я в последнее время пользовался В7- 72 часто в качестве образцового. http://www.mnipi.by/multimetr13.html Вот поверяли его с помощью В1- 9. Кстати, мне снабженцы самовольно впарили вместо этого вольтметра упомянутый Агилент. По сравнению С В7-72 так себе прибор. Даже старый В7-34 ему не уступает, если взять реальные погрешности- я сам на В1-9 это проверял. Вообще, халтура. У него (Агилента) в качестве свидетельства о первичной поверке бумажка с измерениями погрешностей в нуле и на краю диапазона. И то я её выдрал у дистрибьютеров с трудом. Где- то близко есть под рукой. Могу отсканировать, если кто не верит. А описание типа они почему- то не смогли предоставить. Интересно, почему? Цитата(Tanya @ Aug 30 2009, 17:01)  Вот и скажите, зачем нужно измерять это... При этом только для синусоиды... Иначе нужно знать форму сигнала... Про синусоиду тоже нужно знать, что она синусоида.. Повторяемость... и проч. и проч. и проч. Ага. это у меня старый спор с потребителями. Они все хотят СКВ для синуса, зачем- не знают. когда спрашиваешь- в каком частотном диапазоне, отвечают- в самом широком.  Тут интересовались резисторами прецизионными и безиндукционными. С5-61 и Р2-67.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 12:10
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 079
Регистрация: 24-06-07
Из: г.Екатеринбург
Пользователь №: 28 654

|
Цитата(Tanya @ Aug 30 2009, 15:01)  Вот и скажите, зачем нужно измерять это... При этом только для синусоиды... Иначе нужно знать форму сигнала... Про синусоиду тоже нужно знать, что она синусоида.. Повторяемость... и проч. и проч. и проч. Про ЭТО ничего не скажу.  Но измерение СКЗ возможно без знания формы сигнала. Важна воспроизводимость формы. И если форма стабильна-Вы сможете измерять с большим разрешением,большей точностью и большим удовольствием. Знания при проведении измерений всегда необходимы. Я про синусоиду. И про спектральную чистоту синусоиды.
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 12:16
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(Евгений Германович @ Aug 30 2009, 18:10)  Но измерение СКЗ возможно без знания формы сигнала. Важна воспроизводимость формы. Вообще, это не совсем так. Любой СКЗ детектор имеет ограничение по частотному диапазону, где его погрешность не превышает предельной. Даже тепловые в реале. Так что вообще, не любая форма. Кроме того, зачем измерять мощность помех и увеличивать тем самым погрешности измерения? У Вас, скажем, искаженная синусоида 50 Гц на вторичке трансформатора. Ну пусть 10 гармоник значимых с точки зрения СКЗ И на ней всякая ВЧ всячина. Её зачем мерять?
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Aug 30 2009, 12:37
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 079
Регистрация: 24-06-07
Из: г.Екатеринбург
Пользователь №: 28 654

|
Цитата(Designer56 @ Aug 30 2009, 16:16)  Вообще, это не совсем так. Любой СКЗ детектор имеет ограничение по частотному диапазону, где его погрешность не превышает предельной. Даже тепловые в реале.
Так что вообще, не любая форма. Кроме того, зачем измерять мощность помех и увеличивать тем самым погрешности измерения? У Вас, скажем, искаженная синусоида 50 Гц на вторичке трансформатора. Ну пусть 10 гармоник значимых с точки зрения СКЗ И на ней всякая ВЧ всячина. Её зачем мерять? С частью первой Вашего ответа полностью согласен. Со второй-полностью нет.Сигналом может быть,например,меандр. Я согласен и с Вами и с Татьяной,что для синуса вольтметр СКЗ явно избыточен.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|