Большое тестирование RLC-метров 2
Починил Андрюхин R2-D2 LCR метр, перемерял маленькие емкости им повторно.
Но это не главное… самое главное что приехал Keysight U1733C, им я промерил все образцы. И в виду неполхой заявленной точности, которой можно-таки доверять, его показания можете брать за истенные. Ну а поскольку нет данных о тестовых частотах всех остальных “измерителей”, то данные с кейсайта были сняты на тестовой частоте 1 кГц, поскольку результаты получаются максимально приближенные ко всем прочим.
Изготовление домика – отливка стакана
Из имеющегося в наличии свинца наконец-то отлил стакан. Он будет одеваться сверху на спектрометр на основе БДЭГа. Толщина стенок стакана была по расчёту 20 мм, но я снаружи накатал еще несколько слоёв листового свинца – разобрал свой маленький домик для Модуля-АС. Как оказалось, отлить свинец в песчано-глиняную смесь было несложно. Были опасения по поводу того, что паяльная лампа не разогреет 17 кило свинца. Но она замечательно справилась, расплавила бы и 25 кило. Очень хорошей ёмкостью для нагрева и отливки оказался трехлитровый чайник. Отличный чаёк вышел 
.
Толщина стенок вместе с накатанными листами вышла в среднем 27 мм, толщина дна 20 мм.
Осталось еще сделать подставку для этого стакана. Стакан будет одеваться сверху, и он не должен давить на спектрометр. Чуть позже выложу фото собранного домика. А пока, по замеру, фон снизился с 72-75 cps до 30-32 cps. Если будет возможность, отолью еще такой же стакан для нижней части. Вместе с листами свинца масса стакана получилась 22 кило. Внутрь еще нужно вставить кругляшки из меди. Кстати, если кому интересно, для песчано-глиняной смеси был приобретен кварцевый формовочный песок, и в него был добавлен наполнитель для кошачьего туалета, на основе бентонита (бентонитовая глина), измельченный в кофемолке, в количестве около 10%, и потом смесь была увлажнена до состояния слипания. При заливке нет никаких бульканий, брызг и тому подобного, как это бывает при отливке в гипс.
UPD: Сделал подставку для этого стакана:
Стакан надет сверху:
Теперь буду тестировать. Конечно, добавлю еще сантиметра 2-3 свинца на дно стакана, а то 10 мм как-то маловато…
Протестировал на ЕРФ в течение часа. Профит есть. 37 cps против 200 вообще без защиты. На графике темный-это с защитой, а светлый- только с колечком из свинца вокруг кристалла толщиной 1 см. По сравнению с замером без стакана фон снизился в 2 раза. Осталось сделать такое же дно и будет неплохо.
https://www.youtube.com/watch?v=v_PiXCQk_aU
UPD:
Произвёл сегодня отливку второго стакана, но без дна (он верхний на фото). Долил еще миллиметров 15 на дно первого стакана, а то дно получилось тонкое. Фон упал до 20,5 cps. Сверху будет еще крышка, толщиной сантиметра 3,5-4. А пока побежал еще разыскивать 7 кило драгоценного металла на крышку , и можно будет сказать, что домик готов.
Картинка с фоном в красном прямоугольнике:
Большое тестирование RLC-метров
Собрал небольшую коллекцию RLC-метров, начал тестирование. Но естественно результаты разнятся. Тоесть расчитывать на какую-то истенность показаний, не приходится. Без пол-литра кейсайта не разобраться.
Пока посмотрите на фотки и результаты, а потом, когда приедет Keysight U1733C, дам уже фактические данные емкостей в тесте, и постараюсь к тому времени найти разных индуктивностей.
Организация рабочего места
Уже некоторое время, размышляю над корректной организацией рабочего места.
На данный момент имеем примерно это:
Но ествественно, такое положение вещей, как в прямом так и в переностном смысле меня несколько не устраивает. Стоит только на стол поставить ослик, или паялки, как сразу свободное место уменьшается до рекордно нулевого. А когда на этот мини-столик водружается ВСЕ… начинается не работа а настоящий пи$дец.
Для спарвки, вот так выглядит все мое оборудование при адекватном размещении на двух столах в моем офисе, и-то я бы сказал что там выходит несколько “тесновато”:
По этому, сейчас серьезно задумываюсь над реорганизацией рабочего места.
Если удасться взять на хостинг еще одного клиента, закуплю комплект крепления кейсайтовской измириловки в стойку. Возьму настенную гиперлайновскую стойку на примерно 15 юнитов, типа такой:
Дополню ее вентиляторами на протяжку, чтоб не перегревалась измириловка, и полкой под концы… ой, шкафчиком для щупов:
Который можно будет так-же использовать как бокс для длительного тестирования каких-то устройств. Может быть очень удобно. Поскольку у меня кошки любят грызть провода. А так, запихнул плату в ящик, подключил щупы, закрыл ящик, закрыл шкаф, и PROFIT… снимай сколько угодно долго тестовые данные с измириловки по Ethernet. Ни кошки не поргызут, ни наводки не страшны. Хоть сутками гоняй…
И водружу туда: ослик, мультик, частотомер, рубидиевый стандарт.
Должно хватить:
- 2 юнита мультик.
- 5 юнитов ослик.
- 2 юнита частотомер.
- 3 юнита полка.
- 1 юнит рубидий.
- 2 юнита запас на случай расширения.
Получится унифицированный измерительный стенд, с некоторой экранировкой измириловки от наводок.
Тогда можно будет смело выкинуть текущий столик, и швейную машинку справа. Заказть резку деревянной доски и купить ножки, как делал Дейв с иивиблог, чтобы получить кастомный столик, чОтко в габарит рабочего места. по плану получится должно примерно это:
Вообщем, есть над чем подумать.
До передвижной лабы Кейсайта за три лимона баксов, конечно не дотянет…. но должно быть лучше чем сейчас….
https://youtu.be/G3QK31zotoQ?t=1577
Предлагал мне как-то BON взять и переделать под лабу целую комнату, но пока от такой идеи меня бросает в дрож. Ибо если я буду переделывать комнату, придется класть линолиум-антистатику, менять шкафы на антистатику, заниматься общей отделкой, и вообще разные непредвиденные затраты, вплоть до антистатических стульев и тапочек 
Я ж не смогу остановится на малом… захочется сразу и все… А это выльется в “офигительно дорого”. И это я не считал пошивки кошкам на заказ антистатических тапочек и шапочек Вообщем, вариант переделки какой-то из комнат я пока даже не рассматриваю.
А как у вас организовано раб. место? (желательно с фотками)
PS.Посты в последнее время слегка не в тему дози-спектро-метрии, а больше просто радиолюбительские, но это ненадолго. Скоро дойдут руки и до спектрометрии.
UPD:
Раз уж было решено ставить шкаф, и раз уж он уже заказан, то пора-бы его распланировать.
Я вижу его примерно в такой конфигурации:
План шкафа распределен по частоте использования оборудования, самые часто-используемые вещи внизу.
Сам шкаф и аксессуары к нему заберу в течении недели, и начну монтировать. К сожалению большенство крепежа кейсайтов заказано с очень большим сроком ожидания.
Где-нибудь в районе блока питания пристрою рубидий. 5 юнитов выделено под анализатор спектра, но буду ли я его закупать, не известно. На первое время туда встанут заглушки. Если продам подарочные кейсайтовские мультики нормально, то почему-бы и нет. Если будут хорошо продаваться, продам их все. По идее на ибее видел как они успешно продавались по 500 баксов, а с учетом комиссий, пересылок и т.п. какраз может трех мультиков хватить на анализатор. Он нужен довольно редко, но если возможность его купить появится, то почему-бы и нет.
Петаомметр в шкаф не встанет, т.к. у него нужен постоянный доступ к задней панели. Электронная нагрузка тоже, ей там в шкафу вообщем-то и нечего делать, ибо лишний нагрев шкафу никчему.
UPD:
Повесил шкаффчег, теперь осталось дождаться крепежа, коврика и кучки оборудования.
Миллиомметр “Raptor 4K” запуск и измерение
Запустили с Андрюхой миллиомметр.
Без проблем вывели ток драйвера на 50 мА +-2мкА. Стартанули, но некоторые резисторы он напрочь отказался мерить, показывал что-то совсем неадекватное.
Оказалось, в схеме была лишняя деталька. Из за конденсатора C8 шел самовозбуд каскада токового драйвера, причем, только при подключении высоко-индуктивных резисторов. Помучавшись часик, нашили виновника, выпаяли С8 и все заработало с планируемым уровнем прицизионности измерений.
Промерили ряд резисторов, моим Агилентом, потом их-же промерили Раптором. Как выяснилось, что сбрасывать ноль, безсмысленно, все и так достаточно точно отображает. К сожалению лишних щупов Кельвина у меня не нашлось. Поэтому кустарно, скрутили измерительные концы компенсировав только сопротивление проводов, но не компенсировав сопротивление контакта провода с резистором. И замерили! Даже в таком исполнении вышли довольно точные замеры.
Андрюху отправил домой, срочно заказывать с Алиэкспресс Кельвиновские зажимы. Потом когда все сделает правильно, еще разок промерим, и думается мне, получится еще лучше.
А пока результаты текущих замеров:
- Макрировка резистора: 25 мОм, фактическое сопротивление: 24 мОм, измеренное миллиомметром-приставкой: 25.1 мОм.
- Макрировка резистора: 100 мОм, фактическое сопротивление: 99 мОм, измеренное миллиомметром-приставкой: : 102.3 мОм.
- Макрировка резистора: 220 мОм, фактическое сопротивление: 226 мОм, измеренное миллиомметром-приставкой: 221.5 мОм.
Промеряли и другие резисторы, но сохранились только эти замеры. В целом, вполне адекватный получился приборчик.
Ну и пачка фото:
0.025R
0.1R
0.22R
Всякие разыне:
Миллиомметр “Raptor 4K”
Не так давно, Nusik1975 вдруг захотел сделать из журнала Радио миллиомметр, мною эта идея естественно была сразу “забракована”, по причине весьма спорной схемотехники принципиально не позволяющей измерять миллиомы с сколь-либо достаточной точностью.
По этому, по его заказу, был разработан концепт миллиомметра, с 4-х проводной схемой измерения под зажимы Кельвина.
Общий принцип достаточно прост:
- Через два провода на измеряемое сопротивление подается стабильный, фиксированный ток.
- Через другие два провода с измеряемого объекта снимается падение напряжения.
Ну а далее, все просто, зная ток и падение, легко вычисляется сопротивление, т.к. законы Ома пока еще действуют.
Чтобы получилась “простая конструкция выходного дня”, решено оформить приборчик в виде приставки к мультиметру. А раз так, то необходимо чтобы мультиметр численно отображал на своем дисплее сопротивление измеряемого шунта. Для этого было решено применить токовый драйвер на 50мА и усилитель шунта с коэфицентом усиления 20В/1В. А поскольку, 20*0.05=1, то каждый измеренный Ом, будет равен одному вольту. Соответсвенно 1 миллиом будет равен 1 милливоьту.
Для упрощения, драйвер шунта решено не “изобретать с нуля”, а взять готовый MAX4372T, к тому-же они у меня есть в наличии.
Токовый драйвер все-же немного поизобретал, и собрал его из “того что было”. По сути, классическая схема драйвера на ОУ, которая поддерживает строгое равенство напряжений между инвертирующим и неинвертирующим входами ОУ. MCP1525 и настраиваемый делитель R1-R2-R4 позволяет выстаить на неинвертирующем входе напряжение в диапазонах от 2.08 до 1.89 В. Так как поддерживается равенство напряжений входов ОУ падение напряжения на резисторах R5-R9 будет равно напряжению неинвертирующего входа. А поскольку 2В вольта падения, на 40-ка Омах(5 по 200 Ом), равно току 50 мА, то получаем драйвер тока с фиксированным значением.
Конечно 2 Вольта на входе ОУ, не будет равняется точно 50 мА на выходе драйвера, т.к. скажется смещение входов ОУ, ток база-эммитер биполярника, да и сопротивления R5-R9 имеют некоторый разброс по номиналу. По этому в схему был введен подстроечник R2, для подгонки тока на щупах измерителя, точно на 50 мА.
После некоторой помощи, Nusik1975 запилил схему и плату:
Теперь ждем сборки, запуска и контрольных замеров. Благо с чем сравнить точность есть…
Недостающие компаненты Скальпеля
Приехали недостающие детальки под аналоговую плату Скальпеля.
MEMS-генератор 50 МГц – ASDMB-50.000MHZ-LC-T – При виде которого, возникает только одна мысль, а меньше еще можете сделать?
Блютуз модуль – BGM121N256V2 – Понятия не имею, КАК я буду это паять…. 
В связи с скоропостижной кончиной моего ST-Link V2 от нескольких киловольт, и в связи с нуждиками по прошивке МК отличных от STM, был закуплен фирменный Segger J-Link. Правда в варианте EDU, т.е. некоммерческий, но тем не менее.
Вскрытие показало в принципе неплохую добротность этой поделки. Хороший проц, входные буфера… вообщем адекватная должна быть штукенция.
Смущают следы отмывки на плате, но в принципе не могу сказать что это очень плохо. Просто слегка не приятно.
Пошел допаивать и запускать аналоговую плату.