Mastech MS5308 LCR - доработка.

[Pest]

Предлагаю обсудить улучшение пожалуй народного LCR-метра.
Схема (проверял, но всё же могут быть ошибки).

Соображения по улучшению:
1) Стабилизатор U5 рассчитан на максимальное входное напряжение 12в. Ладно еще от батареек, скорее всего больше 12в и не будет (хотя по ссылке описан случай выхода из строя U5 при работе от батарей). Но от адаптера с учетом его пульсаций включать страшно.
2) В приборе имеется постоянный ток разряда батарей через R18 током около 1,15мА. Можно уменьшить потребление в отключенном состоянии до нормальных значений заменив Q4 на полевой 2N7002 (по цоколёвке подойдет вместо старого) а R18 увеличить до 1МОм.
2,5) Т.к. схема на полевике U3 при питании от обычных пальчиковых батареек бесполезна, можно вовсе исключить компоненты Q5, Q4, U3, R17,18,20,22,23. Вместо U3 сток-исток установить перемычку. Но я решил её оставить, т.к. в дальнейшем при переводе на аккумуляторное питание со встроенной схемой заряда эта цепь окажется полезна.
3) Чтобы облегчить жизнь стабилизатору U5 можно перевести прибор на питание от 9В. Для этого нужно исключить два элемента питания из батареи, подпаявшись к соответствующему контакту лотка. Для корректного отображения уровня заряда и работы порога автоотключения по напряжению нужно заменить R2 на 750кОм.
4) С той же целью что и в п. 3 можно заменить блок питания на 9В. Желательно использовать трансформаторный блок с секционированными обмотками для уменьшения ёмкостной связи с сетью и уменьшения синфазных наводок на измерительные щупы, т.к. чипсет прибора явно не рассчитан на наличие таких помех. Еще лучше на мой взгляд блок питания вообще не использовать.

По трассировке печатной платы приличных слов нет, но с учетом того что этот прибор даже так работает сносно (для DIY-целей очень даже и более чем!), то полагаю и это можно несколько улучшить при желании...

Опыт доработки прибора: https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2899591

[Pasha_Kiev]

0) Народным я б его не назвал, "народный" - это скорее транзистортестер многоликий

1) При питании от батареек как раз будет больше 12В, т.к. у свежих щелочных напряжение ХХ 1,6..1,65В. "Наши инженеры инструкций не читают" - а там таки есть запрет на использование щелочных элементов.
А "запас прочности" у стабилизатора конечный не только по напряжению, но и по рассеиваемой мощности, и он может меняться от нагрева (который максимален при максимальном напряжении питания). Так и непонятно, от чего он горит - пробивается по напряжению или от превышения мощности. Спеков ведь нет, марка неизвестна, "вычислили" только стаб, который подходит на замену - у HT7335 другая маркировка.

Внешний БП как раз можно допилить для снижения пульсаций. А лучше заменить на другой, провереный (лучше на 9В), пересадив туда родной кабель.
В последних ревизиях прибор вообще не комплектуют БП, за что мастеху жирный минус - у меня такой набор. Минус - потому что фиг найдёшь в продаже разъём, который к нему подойдёт.

Что касается доработок - можно сделать "тупо" - перед U5 и перед U6 поставить по стабилитрону на 3-4 вольта, они "съедят" лишнее напряжение. Или, для снижения шума, пару светодиодов. Всё никак руки не дойдут вскрыть прибор и врезать стабилитроны.

---------- Сообщение добавлено 02:39 ---------- Предыдущее сообщение было 02:31 ----------

2) А можно радикально снизить потребление в режиме ожидания - поставить выключатель, который будет отключать батарейки физически

[mAxSpace]

А можно радикально снизить потребление в режиме ожидания - поставить выключатель, который будет отключать батарейки физически

У меня родные батарейки продержались больше 5 лет. Надо ли портить корпус ?
Конечно я не каждый день прибором пользуюсь...

[EDDiE]

Как-то странно это. У моего батарейки сели месяца за 3,5.
Причем, после него эти батарейки работали ещё в других приборах

[poddel]

Как-то странно это. У моего батарейки сели месяца за 3,5.
Причем, после него эти батарейки работали ещё в других приборах

Дык, тогда и проблема не в элементах. А в измерительной цепи проверки напряжения питания. Я пользую никель-маргнцевые аккумуляторы. Их катастрофического разряда не наблюдается.

[EDDiE]

Дык, тогда и проблема не в элементах. А в измерительной цепи проверки напряжения питания. Я пользую никель-маргнцевые аккумуляторы. Их катастрофического разряда не наблюдается.

Может быть и так.
Но, возможно, дело в этом

2) В приборе имеется постоянный ток разряда батарей через R18 током около 1,15мА. Можно уменьшить потребление в отключенном состоянии до нормальных значений заменив Q4 на полевой 2N7002 (по цоколёвке подойдет вместо старого) а R18 увеличить до 1МОм.

(потому что экран едва светится по прошествии 3,5месяцев, даже если им редко пользуюсь, - садятся батареи в выключенном состоянии)

[MAXIM_A]

И у меня батарейки больше пяти лет работают...
Может быть раньше была другая схема питания тестера? R22 - R23 разрядит батареи...

[mAxSpace]

И у меня батарейки больше пяти лет работают...
Может быть раньше была другая схема питания тестера? R22 - R23 разрядит батареи...

Тоже об этом подумал.
Я покупал свой в 2014 году. Батарейуи сразу поставил. Сменил только месяц назад и то из за того что индикатор показывает 2 палочки. Так может ещё год проработали бы.

[MAXIM_A]

Я покупал свой в 2014 году. Батарейуи сразу поставил.

Я покупал свой в 2015 году. Батарейки сразу поставил.

[poddel]

Хорошо, кто-то менял величину напряжения питания? Вот, если перевести питание на 7,5 вольт, то будет достаточно "подогнать" делители R1-R2, R22-R23?

[Pest]

Внешний БП как раз можно допилить для снижения пульсаций. А лучше заменить на другой, провереный (лучше на 9В), пересадив туда родной кабель.

Снижение напряжения будет полезным. Еще два элемента питания из батареи исключить и забыть о проблеме стабилизатора U5. К тому же мощность которая впустую падает на стабилизаторах уменьшится. При 12В на них рассеивается мощности раза в два больше, чем на самом чипсете измерителя.
При этом для корректного отображения уровня заряда нужно будет изменить соотношения делителей измерения напряжения питания R1/R2, R22/R23 на соответствующую новому напряжению величину.

пробивается по напряжению или от превышения мощности.

Превышения мощности там нет, т.к. типичное потребление всего чипсета заявлено в 14мА. Т.к. от U5 питается почти все, можно прикинуть что при 12в на нем падает примерно 120мВт.

Внешний БП как раз можно допилить для снижения пульсаций. А лучше заменить на другой, провереный (лучше на 9В), пересадив туда родной кабель.

Тогда лучше трансформаторный с секционированной обмоткой для снижения синфазной емкостной связи с сетью.
Считаю, что вход этого измерителя не рассчитан на работу в условиях каких-либо синфазных помех вообще (чипсет позиционируется для портативных измерителей и очевидно проектировался из условий батарейного питания). Предполагаю что из-за этого он и врёт при питании от адаптера. С этой точки зрения лучше работать только от батарей.

У меня родные батарейки продержались больше 5 лет.

Вероятно в вашем экземпляре прибора отсутствует ошибка с R18/Q4. В моем экземпляре никакие батарейки 5 лет с таким током разряда не протянут.

---------- Сообщение добавлено 15:38 ---------- Предыдущее сообщение было 15:15 ----------

Хорошо, кто-то менял величину напряжения питания? Вот, если перевести питание на 7,5 вольт, то будет достаточно "подогнать" делители R1-R2, R22-R23?

В основном да, сложности могут возникнуть только с подсветкой LCD т.к. она питается от 12в и на плате для неё особо нечего корректировать.

[EDDiE]

Имеет ли смысл увеличить емкости где-то в шинах питания?

В т.ч. поставить кондюк до U3 22-47мкф?

Посмотрел свои бумажки (С) купил Mastech MS5308 в 2012. Никаких букв А в написании MS5308 нет.

Видимо, китайцы в 2012 сильно накосячили, покраснели, глаза стали круглыми, они выпустили исправленную версию MS5308А, поэтому и батарейки стали работать дольше.

[Pest]

Имеет ли смысл увеличить емкости где-то в шинах питания?

В т.ч. поставить кондюк до U3 22-47мкф?

Нет, до U3 ставить незачем - только саморазряд добавится через утечку конденсатора, хоть и крошечный.
В остальных местах основная проблема не в емкости а в расположении конденсаторов и изрезанности полигонов земли. С этим всё плохо. Например блокировочные конденсаторы по питанию U2 стоят на противоположном конце платы, а к U2 идет тоненькая длинная дорожка. Возвратный путь тока питания описывает множество зигзагов огибая беспорядочные разрезы в полигонах. Лишних переходных отверстий китайцам явно не завезли.

[poddel]

Вероятно в вашем экземпляре прибора отсутствует ошибка с R18/Q4.

Вскрыл пациента. Вероятно, количество ревизий платы, более чем одно. На плате надпись MS5308A (2011.05.06), идентификационный номер прибора - MBID088023. Позиционные обозначения некоторых элементов иные. Применительно к схеме в этой теме R18 - 1Mom, R17 - 10Mom, R20 - 100Kom, R21 - 10Kom, R12 - 100Kom. Вот измерительные цепи напряжений батареи и источника - те же по номиналам, но позиционные обозначения иные в части R13-R16, C5. Возможно и на вашей плате такие же позиции, так как на схеме R22-R23 обозначены не только резисторы измерительной цепи, но и резисторы, которые открывают-закрывают Q5. На плате моего экземпляра они по 10 Ком.

[Pasha_Kiev]

Имеет ли смысл увеличить емкости где-то в шинах питания?

Предположу, что мог бы быть толк от замены нулевых перемычек R14, R15, R48, R49, R50 на резисторы по 5-10ом, с попутным увеличением ёмкостей на входах чипа после них. Без замены на резисторы - чревато возбудом U5.
Только при удалённых резисторах надо проверить - не соединены ли эти входы питания внутри микросхемы, если да - толку может и не будет. А может и будет.

По питанию 5В можно сделать аналогично - в разрез дорожки впаять резистор пару ом, а возле самой микросхемы - электролит плюс керамику.

Ещё интересен С37, похож на блокировочный по питанию каких-то внутренних цепей, можно подпереть его керамикой.

[Pest]

Вероятно, количество ревизий платы, более чем одно

Нет, это мой косяк. Не знаю как так проглядел, но все ваши поправки относятся и к моей плате. И на R18 я зря распалялся. Специально нашел уже отпаянный резистор который вчера поменял на другой... Такой же. Схему исправил, соответствующие пункты в шапке темы вычеркнул.

[poddel]

В основном да, сложности могут возникнуть только с подсветкой LCD т.к. она питается от 12в и на плате для неё особо нечего корректировать.

Снижать контрастность дисплея не хотелось бы. Тогда как вариант поставить после U4 промежуточный стабилизатор типа 7808, только нужно будет отрезать измерительный делитель R1-R2 от дорожки и присоединить в нужную точку.

[EDDiE]

И на R18 я зря распалялся.

я правильно понимаю, что через r18 в 1МОм и Q5 и/или Q4 батарейки разряжаться не могут в выключенном состоянии прибора?

Можно для питания дисплея какой-нибудь такой импульсный источник питания заделать (исп в ЦАП и ушнике), не гадит.



или сделать умножитель напряжения...



Разбирал в прошлом году свой MS5308, по памяти, в него китайцы деталей недоложили по сравнению с картинками из Инета.

[Pest]

Тогда как вариант поставить после U4 промежуточный стабилизатор типа 7808

Тогда проще стабилитрон как уже советовали.

я правильно понимаю, что через r18 в 1МОм и Q5 и/или Q4 батарейки разряжаться не могут в выключенном состоянии прибора?

Могут, но с корректным значением этого резистора ток разряда пренебрежимо мал. В свете последней информации об этом можно не волноваться.

Можно для питания дисплея какой-нибудь такой импульсный источник питания заделать (исп в ЦАП и ушнике), не гадит.

При таком подходе проще целиком новую плату сделать для прибора с вменяемой трассировкой

[Pest]

Немного о моём варианте доработки.

Ей подверглись в основном блокировки и развязки питания, а так же входные цепи питания с целью перевода прибора на питание от литиевой сборки из двух 18650 с контроллером заряда. Так же по результатам анализа распространения возвратных токов в изрезанном дорожками полигоне земли добавлен ряд перемычек и импровизированных межслойных переходов.
В каждом "канале" питания использовалась связка из керамического 0603 X5R 10uF*6.3V параллельно с электролитическим 100uF*16V типоразмера 0605 (следует выбирать из обычных серий, не Low Imp, не Low ESR). При этом керамические конденсаторы старался разместить как можно ближе к потребителю. Так же каждая развязка отделена от стабилизатора низкоомным резистором для дополнительной фильтрации шумов и лучшей устойчивости стабилизаторов.

Для заряда АКБ используется готовый модуль на чипе TP5100 приобретенный у китайцев. На модуле с помощью отпайки одного токоизмерительного резистора снижен ток заряда вдвое, до 1А. Модуль припаян к полигону земли платы за свой полигон по принципу SMD монтажа.
Так же введен стабилитрон D01 который не позволяет при питании/зарядке от 12В адаптера превышать допустимое входное напряжение U5. Цепь L01/R03 служит для дополнительной фильтрации и подавления резонанса между ёмкостным фильтром внешнего адаптера и C09.

Соотношение резисторов R1/R2 изменено для корректного отображения заряда литиевого АКБ. Делитель R13/R16 остался без изменений. Судя по всему он служит для деактивации таймера автоотключения при работе от адаптера.
Для улучшения помехозащищенности измерительных цепей вводы и выводы питания а так же модуль заряда сгруппированы и установлены в непосредственной близости от гнезда "Guard" и остальных цепей питания.

Кнопка калибровки прибора по умолчанию расположена на верхнем торце и нажимается только острым предметом, что не удобно т.к. эту процедуру желательно производить к примеру каждый раз при смене щупов. А в мануале на аналог MS5308, DER EE DE-5000 рекомендуется чуть ли не перед каждым измерением делать калибровку нуля. По этому решено было перенести кнопку. Для этого на внутреннюю часть кнопки Enter приклеил резиновую перекладину по размеру, чтобы образовалась "качелька". Так из одной кнопки получилось две. Изменения сделанные на плате отражены на фото. В отверстие штатной кнопки калибровки отлично подошел двухцветный свтодиод диам. 3,5мм для индикации режимов модуля заряда.

Сборку АКБ разместил на задней стенке прибора в верхней части возле разъемов питания и RS232. Закреплена сборка просто и примитивно на двухсторонний скотч марки 3M 9448A (исходя из опыта есть уверенность что с такого соединения АКБ не отлипнет со временем). Тут можно было бы сделать лучше и красивее изготовив крепление на 3D принтере (свободного места там полно), но мне не хотелось тратить на это дополнительное время. Так же можно было бы использовать плоские АКБ, закрепленные на скотч на внутреннюю стенку штатного батарейного отсека, т.к. там тоже есть место. Или даже такую сборку можно было бы просто положить в штатный батарейный отсек сделав разъем на проводах а не на плате. В этом приборе очень много свободного места.


Адаптер использован 12В 1А марки Huawei HKA01212010-1H. Внутри этот блок достаточно хороший: применены нормальные комплектующие и есть синфазно/дифференциальные дроссели на входе и выходе (к сожалению фото не делал). Емкость с первичной стороны на вторичную измеряется около 50пФ. При работе прибора от адаптера каких-то отклонений от того, что он показывает при работе от батарей я не увидел, по крайней мере если не прикасаться к щупам или измеряемый компонент не соединен с чем-то еще. Но если с питанием от адаптера прикоснуться к щупу, например при измерении конденсатора 4700пФ то показания уплывают до 4850пФ. При питании от АКБ ничего такого не наблюдается.