Je mooiste meetapparatuur. Deel 4

Op 30 juni 2011 00:49:00 schreef fred101: die scanner is gaaf.

Je kunt er alleen niet zo veel mee. Er zitten momenteel 3 meetkaarten in waarmee je tot 30 vier draads metingen kunt doen. Ik heb alleen nog geen 'normale' toepassing kunnen bedenken waarvoor ik 30 voltages tergelijkertijd wil meten...

Op 30 juni 2011 01:39:43 schreef free_electron: ik heb de laatste 4 input transistors die er ooit voor gemaakt zijn !

Dus jij hebt heel de wereld voorraad opgekocht Goed bewaren dan.

Als de resolutie hoog genoeg is weet ik wel wat. Dan kun je tijdens een justering alles tegelijk controleren. Een electrometer is zo hoogohmig dat je hem makkelijk als montor op calibtrator, standaardcel, in en uitgang divider ect kan zetten. Dan moet hij bij 10 V wel 1 uV resolutie halen.
Dan kan je zonder ompluggen alles in de gaten houden.

Het lijkt er op dat ik nu de laatste of op een na laatste fout die nog in de Fluke 8500 zat heb gevonden. Hij liep soms vast ( en dat voor een computergestuurde meter die jaren voor Windows is uitgevonden) en er stond -7 V op de guard. Er bleek een lek tantaaltje te zitten op de ADC. Met een gewone 220 nF condensator erin gaf hij alleen nog maar overload aan maar nu met een nieuw maar grote tantaaltje erin ging het wel goed en moest ik de ADC opnieuw afregelen ( nul en ballans) en nu meet hij het zelfde met of zonder guard aan input lo, terwijl daarvoor daar verschil in zat en het nullen ook heel lastig ging. Nu hopen dat het vastlopen, waarschijnlijk door de autorange interupt, daarmee ook verholpen is.

Op 30 juni 2011 15:16:47 schreef fred101:
Het lijkt er op dat ik nu de laatste of op een na laatste fout die nog in de Fluke 8500 zat heb gevonden.

Goed bezig ! Nu nog even de computerinterface uitvogelen

Op 28 mei 2011 12:32:57 schreef fred101:
Ja, bedankt dat was hem. Ik heb hem gelijk gebookmarkt.

Fred, heb je die andere TEK-film over preciesie CRT's ook gezien? Zo mogelijk nog boeiender !

Nee, heb ik niet gezien. Zal eens kijken, ook op die site ?

Marco, computerinterface gaat moeilijk worden. Daar hoort blijkbaar nog een isolation coupler bij welke de unguarded bus ontkoppeld van de guarded bus en een aparte voeding voor het digitale deel bevat. Als hij die optie had gehad was de schade waarschijnlijk wel een stuk minder geweest. (hij doet het nog steeds goed, begin voorzichtig optimistisch te worden, de voeding bromde wat en dat doet hij nu ook niet meer)

[Bericht gewijzigd door fred101 op zaterdag 2 juli 2011 07:54:17 (78%)

Offtopic vraagje: blokken de heren achter de maxwell stichting gmail-adressen, hebben ze een heel ander mailadres dan wat ze op hun verkooppagina zetten, of zijn ze op vakantie? Ik heb eergisteren een mail gestuurd naar hun contactadres en daarna naar info@maxwellstichting.nl, maar vooralsnog krijg ik geen reactie..

het mailadres van de maxwellstichting geeft vaak een snellere reactie als er mensen zijn op de afdeling in het e hoog gebouw zelf.

sinds 15 juni is de site bijgewerkt , dat was 8 maanden geleden voor het laatst gebeurd ...

ze zullen wel werk hebben aan de antennes , met dat onweer van de week , ging het eraan toe hier ( kan het e hoog zien vanuit m'n hobbyhoek )

eh... de lol van email is toch dat 't niet gebonden is aan een fysieke plaats? Hoe kan ik nou weten of d'r iemand in het 'e hoog gebouw' is?

je don't know that , als je naar bijv kpn mailt op vrijdagmiddag dan komt er ook pas een reactie op maandag of dinsdag , dat ben ik allang gewend ....

Op 30 juni 2011 15:16:47 schreef fred101:
Een electrometer is zo hoogohmig dat je hem makkelijk als montor op calibtrator, standaardcel, in en uitgang divider ect kan zetten.

Is die 10Gohm die veel tafelmultimeters halen daarvoor niet genoeg?

Dan moet hij bij 10 V wel 1 uV resolutie halen.

Een electrometer? Ik ken geen 6,5 cijferige electrometers, volgens mij zijn ook de nieuwe van Keithley waar je een vermogen voor betaalt hooguit 5,5 cijfers, en de oudere betaalbare nog minder. Ik betwijfel ook ernstig of ze de benodigde nauwkeurigheid hebben, een electrometer is toch minder een precisie instrument dan een DMM naar mijn idee, dat verwacht ik ook niet bij die stromen. Je kan soms wel een DMM aan de X1 uitgang hangen, maar meer cijfertjes op het scherm betekent niet meer nauwkeurigheid.

Alson, dat klopt voor een deel. Een electro meter gaat vaak nog veel hoger dan 10 GOhm, vaak in de TOhms. Een tafelmultimeter is meestal hooguit tot in het 10 V bereik zo hoogohmig. Daarboven 10 MOhm. Een electrometer is dat over het hele bereik. Een digitale electrometer is inderdaad vaak maar tot 10 uV resolutie. Daarom schreef ik dat er ook bij. Een analoge electrometer gaat soms tot 1 uV volle schaal en de meeste halen wel 3 of 10 uV volle schaal. Maar dat is meestal alleen zinvol als nuldetector of diffrentiaal meter.

Het gaat ook niet om de absolute precisie volgens mij maar om de drift, ongevoeliger voor stoorsignaal en vooral om hoogohmigheid en stroom meting.
Maar de hoogtijdagen van de electrometer waren natuurlijk in de tijd dat de gemiddelde meter niet verder dan 10 tot 100K/V kwam. Ik denk dat de electro volt meter nu op een heel klein specialistisch inzet gebied na een uitstervend iets is. ( maakt behalve Keithley imand anders ze nog ?)

Op 2 juli 2011 20:02:02 schreef fred101:
Alson, dat klopt voor een deel. Een electro meter gaat vaak nog veel hoger dan 10 GOhm, vaak in de TOhms. Een tafelmultimeter is meestal hooguit tot in het 10 V bereik zo hoogohmig. Daarboven 10 MOhm. Een electrometer is dat over het hele bereik. Een digitale electrometer is inderdaad vaak maar tot 10 uV resolutie. Daarom schreef ik dat er ook bij. Een analoge electrometer gaat soms tot 1 uV volle schaal en de meeste halen wel 3 of 10 uV volle schaal. Maar dat is meestal alleen zinvol als nuldetector of diffrentiaal meter.

Electrometer is inderdaad nog veel meer dan 10Gohm, maar is dat nodig? 10Gohm zou volgens mij genoeg moeten zijn voor een standaardcel. Tot 10V klopt ook helemaal (sommige 20V, sommige maar 3V), maar dat is genoeg voor een 1.zoveel volt Weston cel of een 10V standaard.

Die hoge resolutie halen ze alleen op het laagste bereik, dus dat lukt je niet op 10V, tenzij je hem inderdaad als nuldetector gebruikt. Die oude Keithley die ik heb haalt bv. 10uV op het 10mV (19.99mV) bereik (3,5 cijfers). Dat lukt je waarschijnlijk beter met zo'n oude Fluke nuldetector of differentiaalvoltmeter.

Ik denk dat de electro volt meter nu op een heel klein specialistisch inzet gebied na een uitstervend iets is. ( maakt behalve Keithley imand anders ze nog ?)

Geloof niet dat Agilent ze nog maakt. Ik denk dat je gelijk hebt, hoewel er allicht nog een markt voor zal zijn als Keithley ze nog maakt.

Zover ik begrijp worden ze vooral nog gebruikt in source meters ( bv voor hoge weerstandmetingen bv Peta Ohms voor dingen als sheet resistance, isolatieweerstand ect.) Daarnaast voor het meten van lage stroom richting fA en pA bereik.
Ik heb er twee van Philips met van die neon choppers, die kunnen 10 uV volle schaal maar als je bv 1 V wil meten dan is je resolutie niet om over naar huis te schrijven. Een van de twee heb ik defect gekocht en weer werkend gekregen. Dat was mijn snelste reparatie ooit. Toen ik eenmaal het manual vond. Die kan ook weerstand en stroom meten.
Een Fluke 845A nuldetector , dat was éen redelijk complexe restauratie, ook met neon chopper en ( ik dacht) 1000 V tot 1 uV volle schaal en zo kun je mbv een divider toch heel precies meten.

Nog mooier is de differentieel meter. Die heb ik helaas niet maar moderne meters kunnen dat trucje ook ( min of meer ) die heeft een ingebouwde spanningsbron. Als je bv 10 V wil meten dan zet je die bron bv op 9,999.999 V( ik weet de resolutie niet, dat is maar een voorbeeld) en als je dan 2 uV meet weet je dat het signaal 10,000.001 is. Verder heb ik die HP source weerstand meter.

Verder heb ik nog een philips met nixies. Deze 4,5 digit meter kan met een resolutie van 1 pA meten en ergens tot in de Tera Ohms. Ik vergeet steeds te kijken hoe die werkt maar het zou me niet verbazen ls daar ook een chopper amp in zit. Hij staat in de wacht voor calibratie.

De Fluke 8500 is driving me nuts. Eer-gisteren en gisteren doet hij het perfect, helemaal probleemloos. Ikke blij want ik ben er al een paar maanden mee bezig. Vandaag zet ik hem aan en hij verrekt het. Het enige wat gebeurd is dat alle relais tegelijk klikken en de display knippert mee in dat rithme. Pas als ik de controller verwijder is het over. Zucht.....ooit krijg ik hem helemaal goed.

Op 2 juli 2011 23:29:32 schreef fred101:
De Fluke 8500 is driving me nuts. Eer-gisteren en gisteren doet hij het perfect, helemaal probleemloos. Ikke blij want ik ben er al een paar maanden mee bezig. Vandaag zet ik hem aan en hij verrekt het. Het enige wat gebeurd is dat alle relais tegelijk klikken en de display knippert mee in dat rithme. Pas als ik de controller verwijder is het over. Zucht.....ooit krijg ik hem helemaal goed.

Of hij gaat door het zolderraam naar buiten

klinkt als de psu die in koude toestand niet de benodigde stroom kan leveren ..... doet ie t wel met een beetje hulp van de fohn?

Op 2 juli 2011 19:52:22 schreef alson:
[...]
Is die 10Gohm die veel tafelmultimeters halen daarvoor niet genoeg?

[...]
Een electrometer? Ik ken geen 6,5 cijferige electrometers, volgens mij zijn ook de nieuwe van Keithley waar je een vermogen voor betaalt hooguit 5,5 cijfers, en de oudere betaalbare nog minder. Ik betwijfel ook ernstig of ze de benodigde nauwkeurigheid hebben, een electrometer is toch minder een precisie instrument dan een DMM naar mijn idee, dat verwacht ik ook niet bij die stromen. Je kan soms wel een DMM aan de X1 uitgang hangen, maar meer cijfertjes op het scherm betekent niet meer nauwkeurigheid.

electrometers hebben meestal inderdaad 4 1/2 digit maar je gebruikt zo een ding ook heel anders.
het is niet de bedoeling om ene meting te doen van 9.9999999999 volt.
( 10 digits op 10 volt bereik .. )
mer wel de bedoeling om 9.9999 uV te kunnen meten..

Met andere woorden de resolutie van dat ding is niet zo denderend maar de precisie en gevoeligheid wel !

Weten jullie trouwens hoe die dingen werken ?

In zo ene keithley wordt via een extra transformator +200 en -200 volt gemaakt. het meetgedeelte 'zweeft' op een instelbaar punt.
een meetversterker kijkt naar het binnkomend signaal en tilt gans dat zwevend blok naar een equivalente spanning.
De boel gaat door tot er nul gemeten wordt. ( vandaar dat je altijd moet opletten met dergelijke meters. die dingen hebben guarding en een aantal schakelaars achteraan om de mode te kiezen. als je mist blaas je het ding op ! er is GEEN protectie ! )

electrometers hebben ok ene gelimiteerde bandbreedte omdat het binnkonede signaal teruggekoppeld wordt via die meetversterker...

je kan het schema van die keithelys vinden op het internet. dat is een heel vreemd ding. ik herinnere me djuiste waarde niet meer maar er zit een speciale weerstand in van enkele tientallen gigaohm ( ding is 5 centimeter lang ) alles is op teflon standoffs zwevend opgebouwd. er worden speciale reed relais gebruikt om van meetbereik om te schakelen ( die zijn ook zwevend opgesteld )

de te meten spanning komt binnen op een van de gates van de dubbel fet ( een jfet ) . de meetversterker stuurt de andere gate.

de sources hangen aan elkaar naar een stroombron. de drains komen van een referentiespanning via twee gepaarde weerstanden. de meetversterker regelt de boel zo dat de stroom door beide fets egaal is.

de uitgang van de meetversterker geeft dan aan hoeveel spanning er binnkomt.

de meting gebeurt dus niet direct. het te meten signaal stuurt de gate van een fet aan (die op zichzelf als enorm hooghomig is , en ze plakken er dan nog wat gigaohms voor... ) het is op de andere fet dat gemeten wordt.
(als de spiegel in balans is zijn beide gatespanningen gelijk. )

Die fet is intern een speciale constructie . ze zijn lasergetrimd ( ze snijden de gate ) . De fabrikant is ene lokaal bedrijf uit Fremont. Ze maken die fets op aanvraag... Toen ik belde vorig jaar hadden ze er 5.. aangezien hun minimum order 100$ is en 1 zo een fet 25$ kost heb ik ze maar allemaal gekocht.. ( anders had ik 50$ handling aan mijn broek.. ).

Dus de eerste die zo ene fet moet hebben heeft het aan zijn rekker... hij zal moeten wachten tot ze er weer eens een paar maken.

Ik heb ook de andere transistoren uit die keithleys, alsook de (obsolete) opamp die erin zit.

Alemaal spul wat heel moeilijk te pakken is. Dus als er eens iemand ene er door blaast : je weet me te vinden.

Een interessante schakeling, die Keithley electrometer!
Ik zat mee te lezen met de discussie en ben het schema van het ding gaan bekijken. Slim ontworpen geval, leerzaam leesvoer.
Zo'n instrument is bedoeld om ladingen te meten, aan de ingang zit een ladingsversterker. De versterking is dan mede afhankelijk van de ingangscapaciteit, om de hoge ingangsweerstand te handhaven wil je geen externe capaciteiten en wordt dus een Fet met precieze ingangscapaciteit gebruikt (vandaar dat trimmen van de gate.) Een bereikensschakelaar in het ingangscircuit kan natuurlijk niet i.v.m. lekstromen, dus bootstrappen ze de voeding en zetten er een compensatiecircuit omheen.(Zo'n circuit stabiel werkend krijgen vind ik een technisch hoogstandje!) Door de ingangstrap om te schakelen kun je ook kleine stromen meten (en dus hoge weerstanden). Dat de resolutie niet heel hoog is komt door de shot-noise, een kwantum-effect. Die wordt relatief groter bij kleinere stromen. Bij een stroom van 1pA en een bandbreedte van 1Hz is de RMS waarde van de shot-noise 0.57 fA, dus 0.17% als ik het goed heb berekend. Dan zijn meer dan 4 decimalen zinloos. (behalve natuurlijk met extreem lange meettijden)
Raak nooit met je vingers onderdelen in het ingangscircuit aan !
Een vingerafdruk op b.v. de Fet of 250Gohm weerstand kan al genoeg zijn om de prestaties van het instrument te verzieken (Op mijn werk meten we picoamperes door celmembranen, vroeger bouwden we de meetversterkers daarvoor zelf)

@KeesD
OT

Zegt jou een Pico Watt ac weerstandsbrug je iets in deze?
Ik heb er een staan -helaas zonder meetsnoeren- en zou er graag wat meer over weten. Producent RV Elektronikka OY in Finland.
Ik heb een handleiding, maar geen ervaring met zo'n ding.

Zo ja, dan zouden we een nieuw topic daarover kunnen openen

/OT

even een vraagje tussendoor (waarschijnlijk min of meer retorisch):
Hoe houden keithleys zich over de jaren?

Ik kwam laatst namelijk een leuke aanbieding tegen van een 199. geproduceerd tot 1997, 5.5digits, max 300V (ietwat laag voor mij). Verder geen gekke fratsen erop, wel 4draads meting. Prijs was E80.

@TidakAda

Is dat een AVS46 of 47?
Die zijn gemaakt voor het meten met weerstandsthermometers voor cryogene toepassing. Germanium en rhodium thermometers en zo, nabij het absolute nulpunt.
Heb ik zelf geen ervaring mee, heb vroeger wel gezien hoe ze op het Kamerlingh-Onnes laboratorium hier in Leiden dat deden. (Was ergens rond 1983, een goede bekende van mij studeerde Natuurkunde en calibreerde Ge-thermometers). Ging daar toen nog met de hand. Brug nullen met een "Bleeker-compensator" (soort heel preciese weerstandsbank die in een bad olie op constante temperatuur gehouden werd) de restpanning werd dan fors versterkt met een lock-in amplifier (ik dacht 1E9 x) en aan een 6-cijferige DVM toegevoerd. Ze maten daar met een precisie van microkelvins, vlak boven het absolute nulpunt. Die AVS dingen doen dat dus allemaal automatisch. Ze zijn vast ook als heel nauwkeurige weerstandsmeter te gebruiken.

Op 4 juli 2011 17:30:30 schreef MAH:
Hoe houden keithleys zich over de jaren?

hoe bedoel je ? kwaliteitsgewijs zitten die par met Hewlett/Packard ( Agilent)

prijsgewijs ook.

Nu zijn ze wel opgekocht door Danaher... ( Net zoals Tektronix en Fluke ... ) Ze zijn niet meer onafhankelijk. Een aantal producten is al 'strategisch ge-elimineerd' sedert de overname.

[Bericht gewijzigd door free_electron op maandag 4 juli 2011 22:19:39 (29%)

Op 4 juli 2011 22:10:33 schreef KeesD:

@TidakAda
Is dat een AVS46 of 47?

Het is een AVS 46. De 47 is aan mijn neus voorbij gegaan.
Er zit ook nog een serial interface (AVSI2) in en een IEEE-488; RS232 interface in (beiden opties). Ik wist al dat het een instrument was voor metingen aan cryogene opstellingen. Ik zou hem inderderdaad, indien mogelijk, als nauwkeurige meetbrug willen gebruiken (Schrik niet, hij kostte maar €20,- Dat is de behuizing al waard).
Ik zou in ieder gval willen weten hoe ik hem moet aansluiten op een te meten object, voor dat ik een ne ander uit onwetendheid opblaas.

Op 4 juli 2011 17:30:30 schreef MAH:
Ik kwam laatst namelijk een leuke aanbieding tegen van een 199. geproduceerd tot 1997, 5.5digits, max 300V (ietwat laag voor mij). Verder geen gekke fratsen erop, wel 4draads meting. Prijs was E80.

De mijne

KeesD, mooie uitleg. Ik dacht dat electrometers chopper amps gebruikte maar blijkbaar zijn er meer technieken of beschreef je de ingang van een chopper ?

[Bericht gewijzigd door fred101 op dinsdag 5 juli 2011 00:20:56 (17%)

Op 4 juli 2011 17:30:30 schreef MAH:
Ik kwam laatst namelijk een leuke aanbieding tegen van een 199. geproduceerd tot 1997, 5.5digits, max 300V (ietwat laag voor mij). Verder geen gekke fratsen erop, wel 4draads meting. Prijs was E80.

Zijn fijne dingen vind ik, lekker groot LED display (groter dan de meeste VFD's) dat uit alle hoeken leesbaar is, goede snelheid en makkelijke bediening. Heeft ook GPIB en geheugen. Verder weinig bijzondere features en wat vreemde stroombereiken van 3A of 30mA (kwam vaker voor in die tijd). De opgegeven nauwkeurigheid is erg goed voor een 5,5 digit unit. Zijn vaak erg goedkoop vergeleken met bv. een Fluke 8840 die eigenlijk niets meer kan.

vandaag gescoord ...

een 16500B fully loaded.

- twee 16550 kaarten met elk 102 kanalen (500Mhz logic analyser)
- een 16515a kaart ( 16 kanaal 1Ghz analyser )
- een 16532a scoop kaart ( 2 kanalen 1Gs/s )
- alle kabels, probes en probe adapters.
- keyboard adapter om HIL om te zetten naar een Ps/2 muis en keyboard . ( die toestellen hebben een speciale interface die HP-HIL noemt [Human Interface Link] )

- ding is in perfecte staat. komt uit de cleanroom.

laatste firmware , en alle disassmblers ervoor.

Komt van bij die grote processorboer met dat 'inside' logo. Ik heb ook de probe voor de pentium en de volledige disassembler.

zal vanavond fotos posten.