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]

Есть стрелочник ТЛ-4М - но он сам не особо точный.

любые старые приборы, хоть горелые, хоть разбитве

Откуда мне знать в какую сторону изменится номинал после 50 лет хранения.

у всех увеличвается (потоиу и выпускают слегка в "минусе" от номинала) и от пайки то же

Меньше выходное сопротивление = меньше сопротивление ЗК (LineIn+LineOut) - больше уплывает значение высокоомных опорников.

проге по барабану сопротивление вых. т.к. она смотрит отношение напряжений, а величина опорника учитывает суммарное сопротивление при расчете

Нужно просто включить в расчёт эту ёмкость.
Это не простое вычитание.

его надо оценивать при измерении резистора близкого к опорнику (макс влияние), но это не чистая емкость, это защитный RC фильтр (еще и диоды есть), при измерении же этот резистор образует делитель с Rвх карты (на ВЧ добавляется емкость), я пытался вводить поправку "индуктивную"(интуитивную ), но она плохо работала - меняется от условий калибровки, надо подставлять именно RC и учитывать её свойства, как???? - пока отложил...

[DVK_]

надо подставлять именно RC и учитывать её свойства, как????

Паралельное соединение опорника, входного сопротивления карты и ёмкости. Вычисляется по формулам параллельного соединения. Только все числа будут комплексными. В результате получим некий эффективный импеданс опорника, зависящий от частоты. Вы же оперируете с комплексными амплитудами, вот и опорник тоже будет комплексным и частотнозависимым. Просто тупо подставляете его в формулы и всё должно работать.

[Борисыч44]

Дык нам только опорник известен, а реальные значения 2х R и C еще определить надо - итого целая процедура, хотя может и сгущаю краски.

PS а если измерить 2 резистора, один поставить как опорник, а второй как объект, вычесть обратную величину опорника из обратной вел-ны полученной Z, останется та хрень которая внутри звуковухи и её прибавлять к меняющимся опорникам, не разбираясь чего и сколько там напаяли ???

---------- Добавлено в 02:00 ---------- Предыдущее сообщение в 01:56 ----------

это опять файл калибровочный будет
лучше бы реальные величины посчитать

[DVK_]

Добавил входную ёмкость и регулируемые пределы рабочего диапазона.
http://deforg.free.fr/Download/Zmeter2.exe
Проверил на рабочем компе - меряет чуть ли не до 40 кГц при самплиге 192 кГц
Не знаю насколько это корректно, может правда - карта такая продвинутая...
На домашнем такого не было. Правда, на 48 кгц на рабочем всё равно какой-то взбрык при калибровке.

Полдня на работе на это убил, теперь работать надо...

[Борисыч44]

Проверил на рабочем компе - меряет чуть ли не до 40 кГц при самплиге 192 кГц

Это в оцифровке шкалы отображается или в выходном файле?

[Борисыч44]

WAU!!! - КРУТЬ!!! и малиновые штаны!!!
Спасибо огромное!!! к низу попробовал до 2Гц прога работает кверху 94кГц, правда не вместе (при Fн=2Гц Fв=16кГц) и моя карта или дрова ограничивают выше 24кГц - но все равно супер, значит можно если карту подобрать в таких пределах смотреть
ПС маткадовские рисовалка пока сопротивляется почему то??

[DVK_]

Борисыч44,
Пожалуйста!
У меня там внутреннее ограничение стоит на максимальную частоту в зависимости от самплинга. Если самплинг 48кГц, то режет на 24кГц, в 2 раза меньше частоты самплинга, короче, по Котельникову. И что бы вы там не писали она больше не даст.

Я так понял, у меня карта реально 96кГц даёт, так как при заказанных 192кГц на 48кГц (в 2 раза меньше частоты дискретизации) виден пик и дальше него всё практически в ноль спадает.

[Борисыч44]

Если самплинг 48кГц, то режет на 24кГц, в 2 раза меньше частоты самплинга, короче, по Котельникову. И что бы вы там не писали она больше не даст.

Эт я понял

Я так понял, у меня карта реально 96кГц даёт, так как при заказанных 192кГц на 48кГц (в 2 раза меньше частоту дискретизации) виден пик и дальше него всё практически в ноль спадает.

это скорее драйвер так режет в цифровом фильтре, у меня в любых прогах показывает чуть выше 22кГц, хотя в доступных форматах значится Fд 192 и ввод и вывод (а может и хитрят все делается на 48, а пересчитывают форматы ввода/вывода, повспоминал, похоже так и есть - при установленных 48 на верху меньше кривизна АЧХ)
Попробовал поставить 1Гц - файлы конечно огромные выпекает но зато разрешение частотное - хоть кварцы смотри !!! можно нижнюю частоту поставить повыше чтоб не видеть кривизну карты.
я в восторге !!! сейчас это настоящий исследовательский прибамбас
ЕЩЕ РАЗ СПАСИБО!!!

картиночку для наглядности - измеряет с разрешением 0.7Гц, если рисовать с 10Гц, то график становится гладенький
-
ни как не налюбуюсь

[Борисыч44]

Посмотрел сейчас в Спектролабе сверху доступно 23760Гц и он там даже что то показывает, а у меня в Zm2 на 22500 что то прыгать начинает ...

[DVK_]

Борисыч44,
А входную ёмкость вы пробовали вводить?
У меня где-то 90-100 пФ получалось "индуктивность" компенсировать.

[Борисыч44]

Нет, пока играюсь с пассивным вариантом - увлекательно

---------- Добавлено в 18:57 ---------- Предыдущее сообщение в 18:54 ----------

надо еще в маткаде подправлять оперативное изменение пределов вывода на график, там и к шагу была привязка и к фиксированному ряду частот...

[Борисыч44]

Так, надыбал баг или не знаю что - параметры каналов меняются через раз - один Старт одни, на другом другие (раньше я это связывал с загрузками выньды - видимо не останавливал в процессе) т.е. на каком откалибровался на тот и надо попасть для работы и уже не останавливать прогу.

Добавил на следующий день, предыдущий "баг" ни как не проявился??? разность фаз вчера прыгала (в зависимости от "четности" пуска) между -0.02 и +0.4, сегодня железно стоит на -0.02

А входную ёмкость вы пробовали вводить?

Попробовал, но как оказалось, у меня не надо её корректировать на 20Ом опорнике (другие пока не испытывал), остановил шкалу средствами зума, шумный синий график стоит как вкопанный, а вокруг скачет "чистая" интерполяция - соответственно скачут и показания, если даже перейти на ВЧ то она все равно не часто совпадает с истинным значением, колбасит её немного.
вот типичный случай - после калибровки проверяю "0", из за неравномерности на НЧ интерполяция "улетает" совсем и потому показывается индуктивность, она может и начаться с непонятных отрицательных значений к нулю, тогда емкость покажет, если с положительных то "Im=&"

[Борисыч44]

Посмотрел, что выдает ЗК на 96кГц и 192

это 2, 4, 8, 16кГц с уровнем 1В и их зеркальные всего в 100 раз ниже, пробовал заставить выдать 33кГц - есть, но с уровнем меньше зеркалки в звуковом диапазоне, синим собственный шум, так же выглядит и белый шум со своего генератора, но выше на по амплитуде - придется пока смотреть до 22кГц

[DVK_]

у меня не надо её корректировать на 20Ом опорнике

На таких низкоомных опорниках ёмкость практически не влияет. Надо корректировать на опорнике в десятки килоом.

Насчёт бага - посмотрю, только не сейчас, я вчера наспех делал...

[Борисыч44]

Второй раз у меня не получается этого добиться??? откалибровал и все стоит хоть защелкайся - может это все таки с дровами связано, т.к. менялось и на старых версиях ZM, сегодня при калибровке сдвиг на 22000 +0.002! и от частоты дискр. не зависит, а раньше менялось, точно помню

На таких низкоомных опорниках ёмкость практически не влияет. Надо корректировать на опорнике в десятки килоом.

У меня входное ЗК=4.3кОм поэтому включил совсем без опорника, для обнуления индуктивности у 30кОм требуется 7пФ, а у 3.6кОм 32пФ, 240Ом 28пФ (ориентировался на шумную фазу), но похоже последовательно со входом стоит резистор (на разных объектах нужно корректировать опорник), а эти пикофарады это емкость защитных диодов (проводов нет, прямо на разъемах спаял)

[DVK_]

а раньше менялось, точно помню

Может это связано с количеством других работающих программ? Типа процессор не всегда успевает обрабатывать.

но похоже последовательно со входом стоит резистор (на разных объектах нужно корректировать опорник)

Может быть... Если б знать эквивалентную схему входа ЗК, то можно было бы его корректно промоделировать.

[Борисыч44]

Может это связано с количеством других работающих программ? Типа процессор не всегда успевает обрабатывать.

Нет, может целый день крутиться и не меняется, но при включении компа может измениться ФЧХ. Вот кстати вопрос успевает ли проц??? иногда выскакивают иголки/просечки огромной амплитуды - может какие то данные пропадают/искажаются?

Если б знать эквивалентную схему входа ЗК

Схема наверное такая
это стандартное решение, номиналы могут меняться, у диодов и входа АЦП есть какая то емкость, чаще динамическая, но нам это не сильно страшно т.к. все усредняется.

[DVK_]

иногда выскакивают иголки/просечки огромной амплитуды

Тоже такое бывает, не знаю почему, в дебагере такое не отследишь.

Схема наверное такая

И ещё на входе ёмкость соединительного кабеля, которой у вас нет, а у других есть...
Слишком сложно получается. А R1 точно нельзя пренебречь?

[Борисыч44]

Тоже такое бывает, не знаю почему, в дебагере такое не отследишь.

а это не может быть делением на ноль или нуля, если какие то данные не пришли, ведь скачет больше на висячих щупах когда сигнал на втором канале на уровне шума

И ещё на входе ёмкость соединительного кабеля, которой у вас нет, а у других есть...

еще есть проникание между каналами в АЦП, когда то уже приводил картинки
это только внутри ЦАПа (вход зашунтирован Rвых ЗК)
а это с учетом входных цепей и опорника 33кОм
Оно эквивалентно емкости между каналами (чем меньше сигнал в измерительном канале тем больше влияние), может быть поэтому на 30кОм потребовалась меньшая емкость компенсации

А R1 точно нельзя пренебречь?

На больших Rвх и малых Rоп, наверное можно, но там и Свх мало влияет

[DVK_]

Перезалил Zmeter2. Небольшие изменения в интерфейсе связанные с мин. мах. рабочего диапазона,
чтобы не залезать выше получастоты самплинга. И входная ёмкость теперь показывается только с опорником,
а то всё время была видна.
Картинка с максимальной частотой 45кГц.