Upgrade M1T380, part IV - teplotní analýza

Trochu mne iritovalo, že celý multimetr uvnitř neuvěřitelně topí (MHB8080 a další). Teplota PCB kolem vstupního zesilovače 43 °C, teplota vnitřního vzduchu 38 °C a příkon přístroje pouze 30 VA.
Mrknul jsem tedy na jednotlivé desky termokamerou a byl poměrně překvapen povrchovou teplotou.

Deska s MHB8080 a paměťmi

Emisivita jednotlivých bodů je samozřejmě nastavena dle patřičného materiálu (0,95 pro černý epoxid; 0,84 pro bílý plast).

Upgrade M1T380, part III - analogová část před integrátorem

V minulém díle jsem vzpomenul upgrade reference, z původní TKZD13 na vyhřívanou MAB399, resp. LM399. Sehnal jsem přibližně 30 ks MAB399 referencí, dle kódu na pouzdru rok výroby 1990.

30 ks MAB399

Jelikož reference nebyly nikdy tříděny, natožpak řádně proměřeny, postavil jsem pro ně jednoduchou třídičku.

Upgrade M1T380, part II - reference

Upgrade metry pokračuje... Po vylepšení vstupního dílu kvalitním auto-zero chopper zesilovačem LTC2057 údaj na multimetru neustále driftoval, dokud se teplota uvnitř přístroje po asi třech hodinách neustálila. Poté začal držet i vstupní offset. Měřením za zesilovačem jsem vyloučil vliv Te napětí (resp. zesílené napětí neodpovídalo tak velké změně co multimetr ukazoval na displeji). K odhalení příčiny driftu je potřeba se nejdříve seznámit s principem A/D převodu u přesnějších multimetrů, resp. s principem vícenásobné integrace. Multimetry běžně používají integrační A/D převodník, který je závislý na přesnosti a stabilitě několika komponent. Standardně se používají převodníky s dvojitou integrací, 380ka používá s trojí integrací pro větší stabilitu a přesnost. Hi-tech multimetry, např. HP 3458 (8,5 místný multimetr používaný v metrologii), používají vícenásobnou integraci s dodatečným SAR převodníkem pro měření integračního rezidua (ale tohle zde nebudu popisovat, možná až při stavbě vlastního multimetru). Pro nastínění problému, resp. stability převodníku, zde popíšu princip dvojité integrace.

Blokové schéma A/D převodníku s dvojitou integrací