Nekoliko jednostavnih a korisnih saveta kod testiranja ili baždarenja nekih naprava u milivoltnom opsegu:
Nekada se pojavi potreba za baždarenjem ili testiranjem naprava čiji je ukupni opseg reda nekoliko do nekoliko desetina milivolta.
Na primer, to mogu biti pojačavači termoparova, tenziometarskih traka i sličnih mernih mostova, takođe i sama referenca za njih.
Uobičajeno je da se tako maleni signali pojačavaju čoperskim pojačavačima, gde se signal "seckanjem" pretvori u AC signal, potom pojača, pa rekonstruiše u originalni oblik sinhronim ispravljanjem.
Međutim, ponekad se moramo baviti DC sklopovima, koji mogu biti elementi sistema, a konačno i nečim nabaždariti neku milivoltnu preciznu referencu...
Normalno je da bi bilo dobro da svoju preciznu naponsku referencu opremimo preciznim otporničkim razdelnikom, koji ima minimalan termokoeficijent.
Na žalost, takvi se otpornici teže nabavljaju, skupi su i posle takvog razdelnika treba staviti kvalitetan buffer.
Čak ni otpornici iz vrlo visoke klase (0.1%) ne garantuju neku posebnu apsolutnu tačnost, jer tih 0.1% i nisu neka posebna tačnost. Već DVM iz cenovnog ranga reda stotinak eura imaju bolje performanse od tog.
Ono što je kod tih otpornika bitnija karakteristika je maleno temperaturno "klizanje" (mali ppm), a razdelnik se u svakom slučaju mora nabaždariti na nama potrebnu vrednost, pomoću nekog instrumenta više klase tačnosti od DUT koji ćemo baždariti ili testirati na tom razdelniku.
Pošto već ionako moramo baždariti razdelnik, možemo upotrebiti i jevtine otpornike lošije klase tačnosti i lošijeg termokoeficijenta, kao na primer klasu sa čak 1% tolerancije.
Tačnost tolerancija takvog razdelnika se postiže tako što njegovo baždarenje i korišćenje vršimo na poznatoj i istoj temperaturi.
Potapanjem cele naponske reference, razdelnika, njegovih klema i mernih pipaka DUT, u običan petrolej, možemo veoma značajno povećati inertnost reference na temperaturne promene, i već će boravak sveg tog u trajanju od par časova, na stabilnoj sobnoj temperaturu, dati bolje rezultate nego klasa od 0.1% koja je izložena okolnom vazduhu u kome neminovno moraju postojati strujanja vazduha, makar od termosifonskog efekta ili od našeg kretanja u blizini naprave.
Takođe ćemo petrolejem, koji je mnogo bolji provodnik toplote od vazduha, a pri tom odličan električni izolator, postići vrlo ozbiljno ujednačavanje temperature klema reference i mernih pipaka DUT, i na taj način eliminisati najveći deo moguće greške u merenju koja može poticati od termonaponskih efekata na spojevima različitih metala.
Poenta je ostaviti sve namešteno za merenje bar par sati na ujednačenoj sobnoj temperaturi, i kod merenja ne dodirivati rukama pipke, kablove i referencu (najbolje ništa), da im ne bismo uneli temperaturne razlike od telesne toplote.
Rukovanje je bolje izvršiti plastičnim hvataljkama koje su pogodne za takvo nešto.
Kalibracija reference i samo merenje DUT treba izvoditi na istoj temperaturi.
Tako se jevtino može doći do dobrih rezultata koji pariraju enormno skupljim sistemima.
Sva ova priča, možda nekom ko nije radio sa ukupnim opsegom reda 10mV, i potrebnom rezolucijom reda >50.000, može zvučati paranoično.
Međutim, stvarnost je drugačija i kod takvih merenja, na primer hvatanje jednog mernog pipka rukom, i unošenje stepan dva od telesne toplote, zna koštati greške koja je reda veličine nekoliko procenata do koju desetinu procenata ukupnog opsega naprave, što je stvarno mnogo.
Dva komada bakarne žice, koji su međusobno upredeni, a potiču iz različitih kablova, kod zagrevanja rukom će na DVM najviše klase, poput HP3458A, izazvati vrlo vidljivu promenu u poslednje tri decimale.
I ako se na prvi pogled radi o spoju istih metala, ako su iz različitih kablova uzeti, imaju različit sadržaj nečistoća i različito stanje kontaktnih površina i eto termonapona na delu!
Šta mislite šta će se dobiti na spoju kalaj-bakar na samoj pcb na primer?
Dobiće se katastrofa od greške u merenju ako nam je jedna merna tačka toplija od druge.
Kada se bavimo nekim preciznim merenjima malenih napona, valja sagledati što više mogućih štetnih efekata koji mogu uneti mernu grešku i tako dobiti validan rezultat.
Pozdrav i nadam se da će nekom biti od koristi...
