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)

[asmvvv1]

Давно это было, попробуйте эту прогу, используется только один входной канал
Переделывать новую версию у меня сейчас нет времени.

[skalinas]

С помощью проги GenOsc.exe можно посмотреть входное сопротивление и емкость линейного входа з.к. на разных частотах. Частоту подаем с выхода з.к. на один из линейных входов и этот же сигнал подается на второй линейный вход через сопротивление 100кОм или 1 Мом.
Предлагаю ввести в новую прогу калибровку з.к. по входному сопротивлению и емкости линейного входа.

[Борисыч44]

Полезная статья по измерению RLC, с рекомендациями по щупами и мн. мн. др.

[DVK_]

С помощью проги GenOsc.exe можно посмотреть...

GenOsc - это тестовая программа, это как к мотору от мерседеса приварены колеса, чтоб как-то ездило.
А вы говорите - давайте ему ещё корбку передач изолентой прикрутим - типа лучше будет...
Не, ну будет, конечно, ездить как-то, только что это получится... Ещё всё 10 раз переделывать буду.
Всё будет, но не сразу - надо концепцию промежуточных источников данных проработать...

Борисыч, спасибо, посмотрю.

Сейчас я в России - некогда Z метрами заниматься.

[Борисыч44]

GenOsc - это тестовая программа

Да, проверил проникание при разомкнутых клеммах - минимум получается примерно на 700Гц, а выше и ниже растет, ниже 20Гц практически противофазное (как будто завязка через ИОН), а вот на киллогерцах сдвиг фаз почти 90 градусов - емкостной. Поэтому в ZM на хороших емкостях имеем отрицательное R !! выходит надо ввести еще одну компенсацию проникания, как бы огромную "индуктивную" пожалуй нет, что то более хитрое??

[DVK_]

А как вы проверяли? Что в качестве опорника стояло? Если ничего не было - это получается наложение проникновения на неизвестное Z входа карты... Там всё что угодно может быть. Я, вообще, думаю как-нибудь (ещё не решил как) вычислять АФЧХ этого входного Z и сохранять в файл вместе с относительной калибровкой.

[Борисыч44]

А как вы проверяли? Что в качестве опорника стояло?

Обычные мои провода для ZM, опорник 82Ома, щупы разомкнуты.
ставлю 12-16Гц, фиксирую масштаб графика и повышаю частоту до 160Гц - проникание падает
Это не прямое проникание на вход, т.к. оно почти противофазно, а имхо через опорное напряжение АЦП (оно общее для обоих каналов, зашунтировано электролитом - потому все и ухудшается на нч) т.е. на нем появляется синфазное с входным, которое попав во второй канал даст противофазный сигнал (при полном нуле на входе)

[DVK_]

Т.е. получается АФЧХ относительной калибровки, АФЧХ входного Z, и ещё АФЧХ проникновения, и ни одну из них не описать просто набором емкостей-сопротивлений.... 3 штуки и все вычислять как-то надо... А-хре-неть...

[Борисыч44]

А у вашей ЗК есть такое проникание?

---------- Сообщение добавлено 00:25 ---------- Предыдущее сообщение было 00:13 ----------

Хе, а на ВЧ фаза проникания не меняется??

[DVK_]

На НЧ нет, а на ВЧ (> 8-10 кГц) сдвиг фазы просто уменьшается, но не заходит в другую сторону. Просто почти синфазным становится и довольно слабо зависит от опорника... Скорее всего, это ёмкостный делитель получается с входной ёмкостью и ёмкостью проникновения.

[Борисыч44]

ИМХО проникание появляется дальше, в общих микрухах, ключах и т.п. потому и опорник не влияет и величина входной емкости
ЗЫ амплитуда шума перекрывает проникание на НЧ без накопления - будет ли оно корректно работать при быстром сканировании??

[DVK_]

В смысле, если сильно не накапливать, то шум замажет проникновение? Ну, замажет, конечно, только это нехорошо как-то...
Сейчас глянул - таки да, при большом накоплении под 300 есть проникновение на 12 Гц, только оно всё равно синфазное с небольшим опережением - ёмкостного типа. Сетевые наводки сильно шум увеличивают.

[Борисыч44]

Замазывает на осциллограмме, но в спектре проникание останется и его характер то же, со всякими отрицательными сопротивлениями. В ГенОсце накопление идет на одной частоте, в ZM при сканировании наверное копить сложнее? энергия каждой спетральной составляющей значительно ниже - вот проникание от ОсГена и ZM в Спектралабе - на последнем из за меньшей энергии естественно все под шумом (кроме вч). Т.О. если бы удалось скомпенсировать проникание, то мы теряем до 30дБ С/Ш!!! в сравнении с одночастотным измерением


Отсюда напрашивается режим генератора с меньшим числом частот, скажем октавным (1/3, 1/6 и тд), наряду со сплошным спектром, как сейчас, для сохранения высокого частотного разрешения

[DVK_]

при сканировании наверное копить сложнее?

Да нет, всё то же самое, только форма сигнала другая. Копятся выборки сигнала с периодом "сканирования", а не их Фурье образ. Амплитуда гармоник, конечно, меньше, тут уж ничего не поделаешь. Зато их много. Прореживание частот - да планируется, только не знаю как... Просто тупо убрать лишние? Надо смотреть, что получится...

[Борисыч44]

Можно генерить непрерывно сетку фиксированных частот с амплитудой sqr(n) - результат должен быть тот же, а если частоты не делать точно кратными, то получится уйти от гармоник (зануляя ненужные частоты), но это уже изыски, не знаю, нужные ли??

---------- Сообщение добавлено 16:56 ---------- Предыдущее сообщение было 16:01 ----------

Можно в существующем алгоритме шаг умножать на 2 - получим октавный ряд из 11 частот - выигрыш С/Ш почти 20дБ (такой подход удобен тем, что не надо следить за амплитудой с появлением каждой новой составляющей)

[DVK_]

Не в этом дело... Просто нужно знать фазу этих гармоник, а то ведь дельта функция может получиться... Я ведь беру фазу из сканирования, только амплитуды нормирую. Вопрос в том, насколько оптимальны фазы с этим прореживанием. Например, сгенерил своп с 1 по 100 гармонику. И я знаю, что если я отнормирую все гармоники, то получу амплитуду в корень из 100 раз, в 10 раз меньше амплитуды суммарного сигнала. А теперь выберу, ну, скажем, 16 гармоник из этих 100, а все остальные занулю. И для каждой из этих 16 возьму фазу, которую даст этот своп. Так что, должен получиться сигнал с амплитудой каждой гармоники в 4 или в 10 раз меньше результирующего сигнала? Или получится что-то промежуточное между 4 и 10 и варьируя фазу гармоник можно спуститься до заветных 4-х? Ведь оптимум для фаз был сгенерирован для 100 и не факт, что прореживание сохранит это оптимальное соотношение...

[Борисыч44]

По идее если время цикла будет равномерно поделено между 16 гармониками без каких либо перерывов, то и амплитуда каждой будет 1/4
Мы это уже как то обсуждали, и получилось, что сама амплитуда и фаза не очень важна, мы ведь используем соотношение фаз и амплитуд между каналами, я тогда вместо родного сигнала подсовывал шум белый и розовый и метОда работала (на розовом лучше на НЧ т.к. спектральная (октавная) плотность получалась равномерней)

---------- Сообщение добавлено 01:03 ---------- Предыдущее сообщение было 00:21 ----------

Попробовал сейчас сформировать непрерывную генерацию ряда частот - не понравилось, падает общая энергия т.к. надо учитывать суммирование амплитуд, свип без вариантов!

---------- Сообщение добавлено 01:25 ---------- Предыдущее сообщение было 01:03 ----------

А как исключить ненужное из измерения? то же занулять? может тогда сделать аналогично одночастотному измерению и шагать не очень быстро - тогда и накопление будет работать красиво

[DVK_]

Фазы очень важны! Возьмём, например, первые 16 гармоник, и просуммируем их взяв фазу каждой=0. Получится сигнал, амплитуда которого в 16 раз больше амплитуды каждой гармоники. Это и понятно, ведь нулевая фаза - это суммирование косинусов, а в нуле все косинусы максимальные и равны 1. Если синусы суммировать, то что-то подобное получается. Вот это, наверно, у вас и было, когда вы синтезировали сигнал просто суммируя гармоники с фиксированой фазой. Сигнал представляет собой выброс в одном месте, а в остальных - мелкая рябь. Если колебалка равномерно распределена, то больше вероятность, что амплитуда какдой гармоники больше. Да, кстати, если первых гармоник <= 16 я не свип использую, а сумму косинусов с фазами или 0 или 180. Т.е. либо +cos либо -cos в зависимости от номера гармоники. Так лучше получается чем свип на малых гармониках.

[Борисыч44]

Так лучше получается чем свип на малых гармониках.

Кстати да если использовать прямоугольник получим максимум энергии на НЧ и спад на гармониках 20дБ/декаду, фазы как гвоздями прибитые, гармоники через одну - вот где простота

[l3VGV]

Программа просто отличная, тестирую конденсаторы и резисторы, иногда трансформаторы очень наглядно.

Но:
Звуковухи это какойто ад. ОС win8 x64.
VIA Envy, не работает, даже не калибруется, на входе каша. Realtek с драйверами микрософта нормально работает в весьма узком диапазоне, но работает. xonar dx имеет зашумленный правый вх. канал, замерить чтото нереально.

пришлось втыкать в реалтек, делать нормальный провод чтобы не ловил наводок. каждое включение компьютера - перекалибровка. Нормально работает на диапазоне примерно 250-15000, 96к семплирование, коробочку сделал как в мануале, без усилителей, опорник 100 Ом. Если двигать диапазон выше ниже - начинает показывать погоду, индуктивность вместо емкости, отрицательные сопротивления.

В принципе уже хватает, оценить. Хотелосьбы конечно попробовать на более широких диапазонах проверить разные самопальные трансформаторы, но пока поживем так.

Интересует на каких картах можно широкий диапазон выставлять(хотябы до 45кГц), есть ли такие? чтобы без ару, кривых ачх и с нормальными дровами...