Ремонт электроизмерительных приборов
Давно лежали нерабочие "цешки", ждали своего часу.
Под катом - их ремонт и "поверка", а также, лазерный нивелир и бонусная Марта
Пациент №1:
С детства его помню, и всегда он жутко врал. Тогда вовсю плоские батарейки использовались, 4,5 вольта, но при попытке их измерить на диапазоне "7,5 В" прибор зашкаливал!
Но выкинуть такой чумодан - жалко, так он и лежал на антресолях.
Поролон, разумеется, сгнил. Впрочем, прибор очень плотно сидит: когда чемодачик несёшь, ничего там не бьётся.
Задняя крышка, увы, тоже в поролоне "вымазалась", но более-менее читаемо.
Для измерения напряжений и токов батарейка не нужна, только для измерения сопротивлений.
Классический "китай" 90х, когда написано вроде бы по-русски, но часть букв заменена на другие, похожие по написанию, и расстояния между буквами не пойми какие.
Срок годности - до января 2006 года?
Ахренеть, она рабочая!!!
Когда-то, лет 10 назад наверное, снимал крышку, надеясь увидеть очевидную проблему, но ничего криминального не обнаружил...
Намотанные чуть ли не вручную прецизионные проволочные резисторы.
Без схемы тут делать нечего... К счастью, схема нашлась "в интернетах":
А также расположение элементов:
И их номиналы. Тут, впрочем, кроется подлянка. Как будто это вытащено из какого-то сильно пожатого djvu, а у него есть крайне досадная особенность - он создаёт библиотеку символов, заменяя каждую буковку и знак препинания на индекс в библиотеке и позицию. В итоге, если исходный материал не очень чёткий, он начинает путать сходные символы, буквы "и" заменяются на "н" непропечатавшиеся цифры заменяются на другие цифры. И если бы человек увидел исходный непропечатанный/замазанный символ, он бы скорее всего правильно разобрал, что там написано. Но здесь кодер DJVU сам разобрал неправильно, и заменил "сомнительный" символ вполне чётким - но НЕ ТЕМ. Увлечение нейросетями в этом плане - ЕЩЁ ХУЖЕ, а некоторых так и подмывает их использовать для повышения чёткости какого-нибудь МРТ. Будут трупы...
Дальше я стал измерять входное сопротивление тестера в разных режимах. Начал с режима "-0,3 мА; -75 мВ". В детстве очень удивлялся, что это за хрень - почему знак минус, и почему тут и вольты, и амперы? Наверное, только сейчас сообразил, что это не минус, а знак "постоянный ток", в смысле, что без разницы, что там выберешь - постоянный или переменный ток, в этом положении он всё равно будет постоянный измерять, поскольку головка подключена практически напрямую к клеммам. Ну и к чему её причислить - к вольтметру или амперметру - не вполне понятно. Для вольтметра она имеет маловатое сопротивление (идеальный вольтметр должен иметь бесконечное), а для амперметра - излишнее падение напряжение (на идеальном амперметре должен падать ноль, что вполне выполняется в случае токовых клещей. На проводе, которого они обхватывают, что-то падает, разумеется, но оно бы в любом случае падало!).
Так вот, в режиме "-0,3 мА; -75 мВ" входное сопротивление тестера оказалось равно 250,6 Ом. Так, делим 75 мВ на 250 Ом - и получаем 0,3 мА. Всё верно. Похоже, сама измерительная головка в порядке.
Далее, включаю режим "0,3 В", входное сопротивление 1,001 кОм. По схеме (да и чисто по интуиции), к головке подсоединили добавочное сопротивление. Если 0,3 мА - это полная шкала, то сейчас они будут достигнуты при 0,3 вольтах на входе - опять всё правильно. В этих двух диапазонах тестер работал абсолютно верно, другое дело, эти диапазоны довольно редко используются...
Режим "1,5 В", входное сопротивление 4,717 кОм. Это уже странно, должно быть 5 кОм. Разница в 6% - что-то дофига для измерительного прибора! И это тоже было вполне заметно, когда пальчиковые батарейки, даже уже малость подсевшие, тем не менее "зашкаливали" на этом диапазоне...
И наконец режим "7,5 В", входное сопротивление 3,048 кОм. Это вообще что за нафиг???
После долгого вкуривания схемы (там жутчайшее нагромождение проводов) стало ясно, что начиная с диапазона 7,5 В, измерительная головка частично шунтируется через шунты амперметра (а что добру пропадать?), из-за чего входное сопротивление уменьшается. Но согласно схеме, входное сопротивление в этом диапазоне должно было составить снова 5 кОм, а на деле понижено почти на 2 кОм! Это объясняет жуткое враньё в показаниях.
В итоге всё сводится к резистору R17, который должен иметь номинал 3200 Ом, а на деле я измерил его отдельно - вышло только 1200 Ом! А также "подгорел" резистор R15, его номинальное сопротивление 1000 Ом, а вышло около 700, из-за чего у нас в режиме "1,5 В" было превышение на 6%.
Остальные пределы: "30 В" и выше, уже не обладали такой жуткой ошибкой, что и ясно: их добавочные сопротивления начинали "доминировать", и их номиналы верны. Но опять же, эти пределы используются гораздо реже, ремонтом электричек или изготовлением оборудования для мощных геостационарных спутников (с питанием 100 вольт) я пока не занимаюсь...
Что ж, попробуем добавить недостающее:
Возможно, у этих резисторов ТКС не вполне правильный (в отличие от проволочных), так что даю торжественное обещание использовать этот тестер только в НКУ - Нормальных Климатических Условиях!
Что ж, потестим.
Красота! И то, что показывает правильно, и штекеры с отверстиями под втыкание в них других штекеров, чтобы два измерительных прибора "запараллелить"! Очень удобно!
Не сразу понял, нахрена было придумывать такой диапазон, "7,5 В", нельзя было чего покруглее? Потом, наконец, сообразил: то, что показано на шкале, надо ДЕЛИТЬ НА 4! Сейчас показывает 16, делим на 4, получается 4 вольта, всё верно.
Смотрим 1,5 вольта на шкале "1,5 В": вот теперь всё нормально, не зашкаливает, как раньше!
Позже я ещё опробовал измерение сопротивлений - работает как положено, как и измерение токов. В общем, можно использовать! Его я отправил в Сергиев Посад, пусть там лежит. Почему ему поплохело - припоминаю слова дедушки, что его воткнули в 220 вольт, когда он стоял не на том номинале, наверное, тогда резисторы и пожгло, может даже не сколько от выделяемой мощности, сколько от высокого напряжения, пробило где-то.
Второй приборчик куда новее, его мне кто-то отдал.
И только сейчас до меня дошло, что эти классические "крокодилы" как раз-таки и делались, чтобы надевать их на щупы! Они это делают с хорошим нажимом, так что сами не выпадают и обеспечивают хороший контакт.
Всё те же 4,5 вольта, но теперь их предлагается "набирать" пальчиковыми батарейками.
Да, уже совсем другой монтаж...
Мне кажется, я догадываюсь, почему он не работает!
А ещё поэтому:
Тут никакой интриги: вместо сгоревшей дорожки я протянул перемычку, резистор заменил - и прибор заработал с приличной точностью.
Ещё у меня были претензии к лазерному нивелиру, он же лазерный построитель плоскости, он же лазерный уровень. Когда-то в нём луч переставал светить.
А когда пришло время применить его "по прямому назначению" и с его помощью проверить работоспособность моего "изделия", у него, конечно же, начали оба луча отключаться чуть что. Типа, 10 секунд посветит - отключается. Выключаешь-включаешь - опять светит. Оказалось, он очень привередлив к напряжению питания. Он питается от двух батареек ААА, но уже при снижении напряжения до 2,5 вольт отрубается! Так что у него всего навсего батарейки подсели, внутреннее сопротивление у них подросло - вот и результат. Аккумуляторы NiMH сюда ставить бесполезно, у них номинальное 1,2 вольта, СРАЗУ ЖЕ отрубится! Подумал туда литий-ионник зафигачить, ибо покупать алкалиновые батарейки (солевые не потянут) и выкидывать израсходовав не более четверти их ёмкости - это как-то расточительно. И сразу интересно стало - а оно не сгорит от литий-ионника? Надо поглядеть, как оно устроено...
Вот основная плата:
Внизу 3 "капли" - это как раз подсоединение двух лазеров тончайшими проволочками. Управляют ими транзисторы Q1, Q2. Здравый смысл и вивисекция показали: они работают в ключевом режиме, регулировкой тока они заниматься при всём желании не могут, нет здесь никакого токоизмерительного резистора. Тогда решил глянуть на сами лазеры:
Да, это не просто лазерные диоды, там есть небольшая платка, и регулирование тока производится на ней. Подробности не читаются - туда капнули какого-то клея, но виден сколько-нибудь мощный транзистор или микросхемка. Странно, что два лазера не идентичны, отличается номинал резистора. Причины не знаю.
Подключил эту всю хреновину к лабораторному блоку питания, и увидел: от 2,6 вольт до 3,6 вольт ток потребления не меняется. Так что он застабилизирован, притом линейным стабилизатором (иначе с ростом напряжения ток бы падал, сохраняя постоянную потребляемую мощность). А именно: когда включено оба лазера, ток составляет 70 мА.
Ещё раз любуемся на проводочки. Безупречный монтаж :)
Я решил так: подключу туда литий-ионник через резистор 7 Ом. При постоянном токе на нём будет падать 0,49 вольта. Поэтому от полностью заряженного (до 4,2 вольт) аккумулятора штуковина получит около 3,7 вольт, а когда напряжение на аккумуляторе упадёт до 3,0 вольт, на нивелире будет 2,5 вольт, и он отрубится, предотвращая глубокий разряд.
Но пока ковыряться не стал: по большому счёту, сейчас мне этот нивелир не особенно нужен. Для точных измерений всяко использую теодолит, а там, глядишь, и тахеометр попадёт в мои загребущие лапы!
Кстати, о лапах:
Новая традиция: когда приезжаю на велосипеде домой и открываю дверь, Марта выбегает в общий коридор/лифтовый холл и начинает методично его изучать. Проходит по периметру по всем квартирам, затем мимо лифтов, в мусоропроводу и, наконец, к окошку.
Под катом - их ремонт и "поверка", а также, лазерный нивелир и бонусная Марта
Пациент №1:
С детства его помню, и всегда он жутко врал. Тогда вовсю плоские батарейки использовались, 4,5 вольта, но при попытке их измерить на диапазоне "7,5 В" прибор зашкаливал!
Но выкинуть такой чумодан - жалко, так он и лежал на антресолях.
Поролон, разумеется, сгнил. Впрочем, прибор очень плотно сидит: когда чемодачик несёшь, ничего там не бьётся.
Задняя крышка, увы, тоже в поролоне "вымазалась", но более-менее читаемо.
Для измерения напряжений и токов батарейка не нужна, только для измерения сопротивлений.
Классический "китай" 90х, когда написано вроде бы по-русски, но часть букв заменена на другие, похожие по написанию, и расстояния между буквами не пойми какие.
Срок годности - до января 2006 года?
Ахренеть, она рабочая!!!
Когда-то, лет 10 назад наверное, снимал крышку, надеясь увидеть очевидную проблему, но ничего криминального не обнаружил...
Намотанные чуть ли не вручную прецизионные проволочные резисторы.
Без схемы тут делать нечего... К счастью, схема нашлась "в интернетах":
А также расположение элементов:
И их номиналы. Тут, впрочем, кроется подлянка. Как будто это вытащено из какого-то сильно пожатого djvu, а у него есть крайне досадная особенность - он создаёт библиотеку символов, заменяя каждую буковку и знак препинания на индекс в библиотеке и позицию. В итоге, если исходный материал не очень чёткий, он начинает путать сходные символы, буквы "и" заменяются на "н" непропечатавшиеся цифры заменяются на другие цифры. И если бы человек увидел исходный непропечатанный/замазанный символ, он бы скорее всего правильно разобрал, что там написано. Но здесь кодер DJVU сам разобрал неправильно, и заменил "сомнительный" символ вполне чётким - но НЕ ТЕМ. Увлечение нейросетями в этом плане - ЕЩЁ ХУЖЕ, а некоторых так и подмывает их использовать для повышения чёткости какого-нибудь МРТ. Будут трупы...
Дальше я стал измерять входное сопротивление тестера в разных режимах. Начал с режима "-0,3 мА; -75 мВ". В детстве очень удивлялся, что это за хрень - почему знак минус, и почему тут и вольты, и амперы? Наверное, только сейчас сообразил, что это не минус, а знак "постоянный ток", в смысле, что без разницы, что там выберешь - постоянный или переменный ток, в этом положении он всё равно будет постоянный измерять, поскольку головка подключена практически напрямую к клеммам. Ну и к чему её причислить - к вольтметру или амперметру - не вполне понятно. Для вольтметра она имеет маловатое сопротивление (идеальный вольтметр должен иметь бесконечное), а для амперметра - излишнее падение напряжение (на идеальном амперметре должен падать ноль, что вполне выполняется в случае токовых клещей. На проводе, которого они обхватывают, что-то падает, разумеется, но оно бы в любом случае падало!).
Так вот, в режиме "-0,3 мА; -75 мВ" входное сопротивление тестера оказалось равно 250,6 Ом. Так, делим 75 мВ на 250 Ом - и получаем 0,3 мА. Всё верно. Похоже, сама измерительная головка в порядке.
Далее, включаю режим "0,3 В", входное сопротивление 1,001 кОм. По схеме (да и чисто по интуиции), к головке подсоединили добавочное сопротивление. Если 0,3 мА - это полная шкала, то сейчас они будут достигнуты при 0,3 вольтах на входе - опять всё правильно. В этих двух диапазонах тестер работал абсолютно верно, другое дело, эти диапазоны довольно редко используются...
Режим "1,5 В", входное сопротивление 4,717 кОм. Это уже странно, должно быть 5 кОм. Разница в 6% - что-то дофига для измерительного прибора! И это тоже было вполне заметно, когда пальчиковые батарейки, даже уже малость подсевшие, тем не менее "зашкаливали" на этом диапазоне...
И наконец режим "7,5 В", входное сопротивление 3,048 кОм. Это вообще что за нафиг???
После долгого вкуривания схемы (там жутчайшее нагромождение проводов) стало ясно, что начиная с диапазона 7,5 В, измерительная головка частично шунтируется через шунты амперметра (а что добру пропадать?), из-за чего входное сопротивление уменьшается. Но согласно схеме, входное сопротивление в этом диапазоне должно было составить снова 5 кОм, а на деле понижено почти на 2 кОм! Это объясняет жуткое враньё в показаниях.
В итоге всё сводится к резистору R17, который должен иметь номинал 3200 Ом, а на деле я измерил его отдельно - вышло только 1200 Ом! А также "подгорел" резистор R15, его номинальное сопротивление 1000 Ом, а вышло около 700, из-за чего у нас в режиме "1,5 В" было превышение на 6%.
Остальные пределы: "30 В" и выше, уже не обладали такой жуткой ошибкой, что и ясно: их добавочные сопротивления начинали "доминировать", и их номиналы верны. Но опять же, эти пределы используются гораздо реже, ремонтом электричек или изготовлением оборудования для мощных геостационарных спутников (с питанием 100 вольт) я пока не занимаюсь...
Что ж, попробуем добавить недостающее:
Возможно, у этих резисторов ТКС не вполне правильный (в отличие от проволочных), так что даю торжественное обещание использовать этот тестер только в НКУ - Нормальных Климатических Условиях!
Что ж, потестим.
Красота! И то, что показывает правильно, и штекеры с отверстиями под втыкание в них других штекеров, чтобы два измерительных прибора "запараллелить"! Очень удобно!
Не сразу понял, нахрена было придумывать такой диапазон, "7,5 В", нельзя было чего покруглее? Потом, наконец, сообразил: то, что показано на шкале, надо ДЕЛИТЬ НА 4! Сейчас показывает 16, делим на 4, получается 4 вольта, всё верно.
Смотрим 1,5 вольта на шкале "1,5 В": вот теперь всё нормально, не зашкаливает, как раньше!
Позже я ещё опробовал измерение сопротивлений - работает как положено, как и измерение токов. В общем, можно использовать! Его я отправил в Сергиев Посад, пусть там лежит. Почему ему поплохело - припоминаю слова дедушки, что его воткнули в 220 вольт, когда он стоял не на том номинале, наверное, тогда резисторы и пожгло, может даже не сколько от выделяемой мощности, сколько от высокого напряжения, пробило где-то.
Второй приборчик куда новее, его мне кто-то отдал.
И только сейчас до меня дошло, что эти классические "крокодилы" как раз-таки и делались, чтобы надевать их на щупы! Они это делают с хорошим нажимом, так что сами не выпадают и обеспечивают хороший контакт.
Всё те же 4,5 вольта, но теперь их предлагается "набирать" пальчиковыми батарейками.
Да, уже совсем другой монтаж...
Мне кажется, я догадываюсь, почему он не работает!
А ещё поэтому:
Тут никакой интриги: вместо сгоревшей дорожки я протянул перемычку, резистор заменил - и прибор заработал с приличной точностью.
Ещё у меня были претензии к лазерному нивелиру, он же лазерный построитель плоскости, он же лазерный уровень. Когда-то в нём луч переставал светить.
А когда пришло время применить его "по прямому назначению" и с его помощью проверить работоспособность моего "изделия", у него, конечно же, начали оба луча отключаться чуть что. Типа, 10 секунд посветит - отключается. Выключаешь-включаешь - опять светит. Оказалось, он очень привередлив к напряжению питания. Он питается от двух батареек ААА, но уже при снижении напряжения до 2,5 вольт отрубается! Так что у него всего навсего батарейки подсели, внутреннее сопротивление у них подросло - вот и результат. Аккумуляторы NiMH сюда ставить бесполезно, у них номинальное 1,2 вольта, СРАЗУ ЖЕ отрубится! Подумал туда литий-ионник зафигачить, ибо покупать алкалиновые батарейки (солевые не потянут) и выкидывать израсходовав не более четверти их ёмкости - это как-то расточительно. И сразу интересно стало - а оно не сгорит от литий-ионника? Надо поглядеть, как оно устроено...
Вот основная плата:
Внизу 3 "капли" - это как раз подсоединение двух лазеров тончайшими проволочками. Управляют ими транзисторы Q1, Q2. Здравый смысл и вивисекция показали: они работают в ключевом режиме, регулировкой тока они заниматься при всём желании не могут, нет здесь никакого токоизмерительного резистора. Тогда решил глянуть на сами лазеры:
Да, это не просто лазерные диоды, там есть небольшая платка, и регулирование тока производится на ней. Подробности не читаются - туда капнули какого-то клея, но виден сколько-нибудь мощный транзистор или микросхемка. Странно, что два лазера не идентичны, отличается номинал резистора. Причины не знаю.
Подключил эту всю хреновину к лабораторному блоку питания, и увидел: от 2,6 вольт до 3,6 вольт ток потребления не меняется. Так что он застабилизирован, притом линейным стабилизатором (иначе с ростом напряжения ток бы падал, сохраняя постоянную потребляемую мощность). А именно: когда включено оба лазера, ток составляет 70 мА.
Ещё раз любуемся на проводочки. Безупречный монтаж :)
Я решил так: подключу туда литий-ионник через резистор 7 Ом. При постоянном токе на нём будет падать 0,49 вольта. Поэтому от полностью заряженного (до 4,2 вольт) аккумулятора штуковина получит около 3,7 вольт, а когда напряжение на аккумуляторе упадёт до 3,0 вольт, на нивелире будет 2,5 вольт, и он отрубится, предотвращая глубокий разряд.
Но пока ковыряться не стал: по большому счёту, сейчас мне этот нивелир не особенно нужен. Для точных измерений всяко использую теодолит, а там, глядишь, и тахеометр попадёт в мои загребущие лапы!
Кстати, о лапах:
Новая традиция: когда приезжаю на велосипеде домой и открываю дверь, Марта выбегает в общий коридор/лифтовый холл и начинает методично его изучать. Проходит по периметру по всем квартирам, затем мимо лифтов, в мусоропроводу и, наконец, к окошку.
