Измеряем RLC

[Борисыч44]

Попала прога http://deforg.free.fr/Zmeter.html

Попробовал в пассивном режиме - понравилось, но есть ограничения из за малого Rвх ЗК и есть опасность её спалить.

Сделал активную коробочку - питание+/- 5В (чтоб не выжечь вход ЗК), повторители на 544уд1, мощный буфер для прокачки 0.5 Омного опорника (мах 3.3кОм) - экранировать нужно очень прилично иначе 50,100,150Гц и т.д. торчат на - 50/-60дБ, ещё лучше вынести транс из коробочки.

На коротких проводах легко измеряет от миллиомов до единиц мегом, от сотен тыс мкФ до единиц пФ, от единиц микрогенри до .... (измерил пока только ТВ - 3Ш, и неск. силовиков - до 15Гн показывает)

Выяснился недостаток - на больших резисторах начинают влиять паразитные емкости монтажа (при опорном 33к и паразитных 3пФ) практически невозможно измерить резисторы более неск. МОм и соответственно пикушки.

Простая схемка - сигнал можно взять с комповых колонок, здесь нет компенсации паразитной емкости, поэтому опорник не стоит выбирать больше 1-3кОм



Входной диф усилитель измеряет падение на опорнике без учета сопротивления входных и выходных проводов (правда есть сомнение относительно индуктивности от клеммы до опорника - она войдет в его Z, возможно нужно измерять прямо на опорнике, а провод скомпенсируется калибровкой). Оптимальнее собрать схему в щупах, по крайней мере вход.



Эти картинки с пассивного варианта - один резистор 20Ом вся "коробочка", на 1 индуктивность, на 2 резистор, на последней кусок провода 1м (в принципе, для ремонтов этого хватило бы)

С активной коробочкой (но ещё без емкостной компенсации) получается так:
тот же 1м провода

68000мкФ

висячие щупы

при подключении 1.5пФ честно прибавляет, (пока нет никаких экранов и трансик в коробочке).

Добавляю схемку выхода и компенсатора Спар

Выход компенсатора подключен к экрану переключателя - "паразит" работает против "паразита"

Как оказалось, для стабильной работы нужны драйвера без всяких АРУ, с неограниченной АЧХ, без "улучшайзеров" и т.д., штатные к Вин7 и Реалтеку обрезали АЧХ до 150-7000Гц и Zmetr с ними не работает, первоначально сменил их воткнув какую то внешнюю ЮСБ звуковуху

Еще раз вернулся к выбору оптимального опорника - для этого измерил Rвых, оказалось 150Ом вот такой опорник и надо ставить, дальнейшее его уменьшение приводит к пропорциональному снижению напряжения (при моих 20Ом выигрыш получается вдвое 20/65000х8.5=2.62мОм, зато сверху теряем в те же 8 раз), т.о. повторитель на выход и малый опорник нужны для желающих уверенно измерять мОмы

Версия с расширенным частотным диапазоном до Fд/2 http://deforg.free.fr/Download/Zmeter2.exe
В последних версиях введена логарифмическая шкала сопроитвлений, компенсация паразитных емкостей и сопротивлений ЗК правда для правильной настройки желательно иметь параллельную схему замещения, которая реализована в Маткадовской приблуде Zok5.zip, для компенсации Свх (Сin) подключаем на вход резистор равный опорнику Zm при этом покажет его сопротивление и индуктивность, но это так действует емкость параллельная опорнику, поэтому в Маткаде включаем параллельную сх. зам-я и включаем "-Im", полученную емкость заносим в окно "Cin", делаем измерение на висячих щупах полученную емкость заносим в окно "Clr"
- так выглядят висячие щупы в Маткаде (это пассивный вариант с опорником 82Ома), так же можно посмотреть зависимость реактивностей, сопротивлений, потерь от частоты, сгладить графики, изменить окно измерения

Версия http://deforg.free.fr/Download/Zmeter-2UIa.exe универсальная для обычной и схемы с выделенными каналами тока и напряжения

Версия с фиксированным уровнем выходного сигнала http://deforg.free.fr/Download/ZMeter2Skalinas1a.exe - иногда использую как генератор и чуть стабильнее результат из за отсутствия автоподстройки.

На всякий случай системная инфа (ЗК бортовая)

[Борисыч44]

Посмотрел Z рупорного пищика P-audio HT407


и степень влияния отражений - изменения графика наблюдаются при отражающей поверхности находящейся на 13-15см

это перед рупором игральная карта на 2х спич. коробках (5см), при ~1см резонансный пик раздваивается и Z становится ещё более "зубастой"

Влияния поверхностей вне ДН не заметил

Да, немного удивила индуктивность вне полосы - почти 1мГн и наличие последовательного резонанса (на 3.2кГц) - никогда об этом не задумывался

[Борисыч44]

Маткадовская писанина - измерялка/рисовалка и калибровка (селим Zmetr RAW в корень на диск С), сначала в Zmetr RAW включаем штатную калибровку, замыкаем клеммы и устанавливаем уровень сигнала по максимальному качеству (как в обычном ZM), переходим в режим RAW и сохраняем на 30секундах КЗ щупов в полной полосе (кнопка Save), в калибаторе формируем файл поправки и измеряем что хотим (как работать с маткадом немного почитайте, хотя бы для изменения вывода графиков, на всякий случай - у меня стоит русифицированный 14ый)
RLC.zip
это вариант без поправок, у меня они не всегда правильно работают
После первого включения МК спросит "отключить вычисление?" - скажите НЕТ!

Немного о работе - в 4ой строке лежат точные значения опорников "rop:=(0.4333......)" - сюда забиваете свои значения (их лучше уточнить в самом Zmetrе, измеряя прецизионные резисторы и подгоняя индицируемое значение величиной опорника [он включен параллельно с Rвх ЗК и последовательно со всякими неучтенными проводами]), много опорников делать не надо т.к. на каждый нужна будет "кнопка", а МатКад немного притормаживает на их опросе (лишние просто удаляем, нужные подписываем примерным значением, "пас" это у меня значение для пассивного варианта). Регулятор "огр НЧ" действует только на правое окно, "сглаживание" на любой параметр (Re, Im, L/C, Q/tg) включаемый кнопками. В левом окне слева отображается значение активного сопротивления (нужно уточнить цвет, сейчас они белые), первый параметр не сглаживается и его удобней выводить точкам (если нажать кнопку "Re-шум" он приравняется ESRs и не будет мешаться).
В общих чертах все

Прошу прощения - у меня на диске С поселен ехе с именем ZmetrRAW (1), соответственно сохраняется ZmeterRaw (1).txt поэтому, что бы не искать что поменять в Маткаде просто переименуйте ехе до ZmetrRAW (1)

Да! есть не знаю глюк или нет - если Маткад загружен, но в течение нескольких дней не используется, то первая обработка идет долго, на каких то выражениях стопорится, выдает сообщение, что маткад "не отвечает", но прочихавшись начинает нормально считать?

[Борисыч44]

Выяснилась неприятное ограничение - при измерении реактивностей большого сопротивления активное сопротивление "стремится" за ним, скажем на опорнике 3.3Ом пытаюсь измерить 1мкФ(к71-5) - получаю активное сопротивление на 23Гц под 1кОм (зато на ВЧ все отлично видно - без шума, соответственно и тангенс тут "чистый") сглаживание отключено!


включив 3.3кОм (близкий к Хс на НЧ) имеем почти неизменный и низкий ESR, но с шумом (tg на 20Гц ~0.00002!!! - аппроксимирую), так же есть довольно приличные флуктуации во времени (до +/- 50мОм )

[Борисыч44]

Померил кабелЁк Аудиоквест Тип8 9м

12мОм/м, 170нГн/м (подтвердил по 3м куску), емкость около 500пФ/м (на такой длине 111мОм, для идеального уся и 4Ом АС, Кд уже не больше 36). На всякий случай волновое сопр. 18Ом.

сравнил с Аудиоквестом СиВи8 2м (конструкция практически такая же)

13мОм/м (возможно точности не хватило), а индуктивность больше 210нГн/м, емкость та же

ещё попробовал любимый многими вариант с раскинутыми проводами - тот же СиВи8 на расстоянии ~15см (подключил те же жилки для сопоставимости результата)

индуктивность подскочила в семеро! и возможно за счет нескомпенсированного магнитного поля увеличилось и активное сопротивление, т.е. нужно задействовать все жилы, и Z на 22кГц 0.4Ома еще терпимо, но силно длиннее делать наверное не стОит

[Борисыч44]

Попала пара странных кондеров к73-11 2.2мкФ х 250В (несколько лет проработали в дежурке паяльника, т.е. одновременно под током и напряжением)

сравним с новым

на порядок отличается ESR, соответственно tg, и что интересно падение емкости на ВЧ с 40нФ подскочил до 400нФ

Ещё наткнулся на Nichicon PET Audio 100х50 (в ДВД 3-4лет)
(вполне прилично выглядит)
и казалось бы близкий 220х10
- сначала подумал, ну один "на ладан дышит", но проверив другие этого номинала оказалось, что они такие же! т.е. в технологии есть косячок?

Такое впечатление, что с уменьшением габаритов элементов все параметры сильно ухудшаются ...

[skalinas]

skalinas, у Вас вроде бы САТАшный кабель, может расскажете что там и как внутри устроено - экраны, погонная емкость и т.п. как распределили провода в жгуте, есть ли влияние входных/выходных проводов друг на друга?

Доброго дня! Давно меня тут не было. Кабель делал так, разъемы отрезал сразу и кабель разрезал на две равные половинки. Внутри кабеля идут два экрана, каждый из алюминиевой фольги и оплетки луженых медных жил, внутри каждого экрана дав провода не экранированных между собой. Из одного кабеля я сделал два экранированных провода (внутри каждого экрана провода между собой замкнул- сделал как бы одну жилу) и собрал по схеме приведенную ниже. Длинна кабеля получилась 20 см. Схема отличается немного от вашей, у меня опорник припаян постоянно (что бы исключить влияние контактов), а калибровка проводится на опорном сопротивлении. Про емкость погонную не скажу, не мерил. Про влияния не заметил, так как у меня один опорник и конструкция жесткая (нет крокодилов).

И еще поясните, как вы маткад подцепили, откуда можно МК скачать и как им считать (где можно почитать).
RLC.zip RLC.zip - не могу файлы открыть ни чем, поясните что это?

[Борисыч44]

Схема отличается немного от вашей, у меня опорник припаян постоянно (что бы исключить влияние контактов), а калибровка проводится на опорном сопротивлении.

У меня опорник то же постоянно припаян и тумблера нет - просто замыкаю крокодилы, этим исключается влияние кабеля.

Вложение 140030 RLC.zip - не могу файлы открыть ни чем, поясните что это?

Это маткадовские файлы один для калибровки - записывает в файл калибровки разницу коэффициентов передачи каналов и разность фаз, в итоге на КЗ имеем почти 0 сопротивления и минимальную реактивность, второй сам измерялка которая рисует графики зависимости сопротивлений и реактивностей от частоты (те которые в последнее время привожу), шум видимо больше чем от полиномов - приходится включать усреднения на малых сопротивлениях (кстати недавно несколько раз оно подглючивало показывая, что какая то переменная не определена, но если повторить замер все проскакивает)

И еще поясните, как вы маткад подцепили, откуда можно МК скачать и как им считать (где можно почитать).

ZM может сохранять результаты - кнопка "Save" - файл сохраняется там где поселен ехе (у меня в корне на диске С). Значит достаточно поставить Mathcad, запустить файлы из зипа, сначала калибровку, потом RLC (который побольше). По Mathcad в сети куча материалов по программированию, даже где то видел видео уроки, в самом МК есть примеры - это если будете что то сами писать, для пользования готовыми достаточно разобраться с рисованием графиков (шкалу поменять, выключить отображение лишнего, поменять оцифровку и т.п.) Мне почему то взбрело поставить русифицированную версию Mathcad 14, поэтому не знаю как мои файлы будут работать с более ранними версиями??

[skalinas]

PTC Mathcad 15 F000 (15.0.0.436 [006041742]) [RU-EN] скачал этот МК тут http://nnm-club.ru/forum/viewtopic.php?t=235259 Подойдет он?

[Борисыч44]

Как будто пойдет, книзу должна быть совместима, посмотрел в своем кучи примеров похоже основной объем дают, а этот всего 87М отлично! только почитайте отзывы - там народ пишет, что не у всех сразу ставится??

[skalinas]

Пставилось нормально, весит 420м в развернутом виде. "C:\Program Files\Mathcad\Mathcad 15\" сюда встало, ваши файлы не работают, что нужно поправить??? и как правильно должно работать?

[Борисыч44]

Сначала перечитайте #242, там немного подправлял, ZM должен быть включен в режим RAW - на экране будут кривулины не пугайтесь, замыкаем щупы, тыкаем кнопку "Save" (в ZM), грузим Маткад и сначала в окне "калибровка RLC Zmetr RAW.xmcd" домучайте процедуру калибровки тыкаем Ctrl+F9 - на экране МК должно рисоваться нечто похожее на калибровку в самом ZM - разность Кп красным и фазы синим (файл калибровки автоматом сохранится в коневом каталоге на диске С - там же где должен быть поселен сам ZM). Потом в основном файле "RLC Zmetr RAW.xmcd" - после его загрузки МК спросит "отключить вычисление?" - скажите НЕТ! (оба файла живут в Маткаде на отдельных страницах и для работы нужно выбрать одну из двух) обязательно нужно выбрать кнопкой хоть какой нибудь опорник и ткнуть Ctrl+F9, если хоть, что то нарисуется, то переходить к настройке под себя (об это чуть позже)

[Борисыч44]

Посмотрел выходное сопротивление древнего бумбокса

ну 470мкФ когда то было на выходе - с этим ясно, ну какое то сопротивление - то же понятно, резонанс емкости с проводами/катушками на выходе - то же понятно, но откуда берётся провальчик акт. сопр. на 100Гц не понятно? (может вольтодобавка какая нибудь такое дает)

Входное сопротивление линейного входа

тут явно надо переходить на параллельную схему замещения, иначе туфту рисует (надо подумать как её прикрутить)

[Борисыч44]

Вроде приделал параллельные измерения

это 100Ом||2.2мкФ - видно, что Хс(зеленая толстая) в последовательном представлении рисует полную туфту , да и Rs(синяя) при появлении "лишних" резисторов (потерь) врет, Rp(красная) на ВЧ по мере падения Z и все большего влияния ESR то же падает до 60Ом, за то емкость (бардовая) просто супер!! (небольшое падение на самом НЧ не в счет в сравнении с последовательной схемой). Специально выбрал самое худшее сочетание X и R - в обычных случаях должно получше показывать (если измерять внутри фильтров )

- вернул пост немного подумав
Нарисовал 100Ом--2.2мкФ (последовательно)

Видим, что точно так же появляется ошибка при попытке измерения последовательной цепи в параллельном режиме - прога "выдумывает" мифические элементы, т.е. надо просто пользоваться показаниями в которых активное сопротивление более стабильно.
А с толку сбил электролит К53-21 220мкФ

и равенство Rs=Rp - прога просто пересчитывает измеренное Z в возможные варианты сочетания С и R, наша задача включить моск и выбрать правильное
Вот пример необходимости что то соображать

это тот же 220мкФ и || 9.1Ома - на НЧ правильным будет || сх. и С не больше 280мкФ, а на ВЧ -- сх. и С не меньше 210мкФ
Сейчас внутрисхемные измерения должны быть более корректными ;)

[evgesh]

отойду чуть от темы господа зачем мерить у электролитов ESR чем вас тангенс не устраивает,может я неправ но он как раз характеризует качество конденсатора?

[Борисыч44]

ESR проще измерить, а для тангенса нужно получить сопротивления активное и реактивное и найти отношение (можно и в аналоге получить, но все равно сложнее чем ESR), результат напрямую не говорит о "качестве" поэтому пользуются таблицами соответствия С/ESR (С/Z) так, что нет особой разницы ЧТО измерять, главное научиться этим пользоваться ...

[nikolayms]

откуда берётся провальчик акт. сопр. на 100Гц не понятно? (может вольтодобавка какая нибудь такое дает)

возможно, Пос организована, а может - фаза сетевой помехи 100 Гц даёт о себе знать?

[Борисыч44]

возможно, Пос организована, а может - фаза сетевой помехи 100 Гц даёт о себе знать?

Вольтодобавка и есть ПОС, ПОС по току ??? не знаю как должна выглядеть в таком случае?

Попал в руки ламповый однотакт -

по активной составляющей вых. сопротивления видно состояние ламп/режим, по кривизне параллельной индуктивности транса (так она выглядит после трансформации, к ней же прибавляется и индуктивность рассеяния) можно судить о кривизне рук мотальщика-сбрщика и качестве железа(по крайней мере одинаковости )

[Борисыч44]

зачем мерить у электролитов ESR чем вас тангенс не устраивает

Еще раз вернусь к этому вопросу, померил тут разные "вечные" литы К53-1,4, ЭТО и ниобиевые К53-19,21 - среди тантала наблюдается то же, что и у алюм. литов - рост ESR, падение емкости на ВЧ

а у ниобия немного другая кривизна

т.е. ESR на 100кГц не отражает всех возможных вариантов ухудшения параметров, а иногда косяк может остаться незамеченным..

[Борисыч44]

Пару недель назад настраивал винил, голова Clearaudio Aurum усь Marantz7200, сначала чуть не упал увидев такую частотку


пришлось лезть внутрь уменьшать входную емкость (была 1400пФ), а сегодня посмотрел Градо Блю


с 1800пФ получилось так


получается зря на Марацев ругался

[asmvvv1]

Вот очень хорошая тема http://forum.sibnet.ru/index.php?sho...=1086673&st=20