Oscyloskop, sondy - pytanie o sprzęt i szumy własne.

[Muzg]

Aby dobrze tłumić pole magnetyczne musisz znaleźć materiał o dużej przenikalności w paśmie które chcesz. ekranować. Dla niskich częstotliwości stal jest dobra, lepsza blacha krzemowa, a najlepsze są różne stopy amorficzne - metglas, permaloj. Oczywiście należy zastosować odpowiednią grubość, że by materiał się nie nasycił. Wyżej najlepsze będą ferryty. Aluminium raczej chroni tylko przed polem elektrycznym. Dla składowej magnetycznej ma znikomą przenikalność (jest paramagnetykiem).

[k4mil3k]

Dzięki. Jeszcze jedno pytanie co do terminatora:
Picoscope jest raczej dostosowany do sond 1M, nie widzę żadnego przełącznika ani ustawień w sofcie. LNA10 ma wyjście o impedancji 470ohm. Mamy więc niedopasowanie, tak ? Jaką wartość terminatora zastosować więc na trójniku ? Najbardziej zbliżoną do źródła ? w tym przypadku 470ohm ?

[Muzg]

LNA10 ma pasmo do 1MHz? Jeżeli tak to dopasowanie ma raczej małe znaczenie, ale jeżeli używasz długiego kabla to możesz spróbować dopasować na końcu do impedancji źródła.

[k4mil3k]

Dokumentacja LNA10 jest dosyć uboga, podejrzewam że pasmo nie jest większe. Kabel którego używam ma około 60-70cm. Próbowałem używać terminatora 100ohm na wejściu do Pico i tętnienia zauważalnie się "uspokajają". Na razie jednak głównym problemem są zakłócenia elektryczne od zasilacza biurkowego którym przy okazji zasilam LNA.

[Muzg]

Dając terminator 100R tworzysz z impedancją wyjściową dzielnik 1:5,7. Może to co obserwujesz to po prostu spadek amplitudy całości?

[k4mil3k]

Wczoraj wykonałem kilka eksperymentów na szybko już teraz sam nie pamiętam. Może nie ma co teraz specjalnie wszystkiego drążyć, tylko najpierw wyeliminować znane problemy, tj dodatkowe ekranowanie, zasilanie z aku, sam też muszę się trochę doszkolić. Potem ewentualnie eliminować kolejne rzeczy jeśli to nie pomoże.

Edytowane 2 Lutego 2021 przez k4mil3k

[Grzegorz7]

Sondy tzw. oscyloskopowe są dostosowane do wejścia 1Mom/15-30pF.

Nawet nie w tym rzecz, że dopasowanie ma znaczenie dla sygnałów o wyższych częstotliwościach. Wszystkie te programy w  oscyloskopach cyfrowych przeliczają poziomy sygnałów poprzez ustawienie tłumienia. Sondy "oscyloskopowe" to 1:1 (znikoma zastosowalność) i 10:1. I ten parametr trzeba w opcjach zapisać aby wszystkie te FFT i pomiary dawały wiarygodny wynik.

Terminacja 50 omów niczego nie załatwi. Stosuje się ją do połączeń kablem koncentrycznym 50 omów urządzeń między sobą. Z reguły generatory taką mają, częstościomierze na wyższych zakresach,... wówczas stosujemy terminację wejścia oscyloskopu, jeśli nie ma takiego przełącznika.

Zbudowałem sobie sondy 50 omowe. Od wejścia oscyloskopu 50 omów, w sondzie rezystor dla tłumienie 10:1 - 450 omów, dla 100:1 - 4950 omów, dla 1000:1 - 49950 omów. Ale wykorzystuję to dla pomiarów w.cz. i impulsowych w układach cyfrowych zdolnych do obciążania małą impedancją takich sond.

 

[Grzegorz7]

9 godzin temu, k4mil3k napisał:

Widzę też że czasami stosuje się trójniki BNC w połączeniu z terminatorami.

Nie.

W miernictwie profesjonalnym stosuje się złącza Triaxial. Takie BNC na żyłę, ekran zerowy i ekran zewnętrzny:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Takie złącze jest kilkadziesiąt razy droższe od BNC.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[k4mil3k]

Sugerujesz użycie sond 10:1 ? zamiast standardowych 1:1 ? Ja i tak poruszam się raczej wyłącznie do 100kHz. A z zapisaniem ustawień sondy czy całego zestawu w Picoscope nie ma najmniejszego problemu.

Jeszcze mam pytanie co do wykonania samej obudowy: czytam notę AN159 i jest tam przykład wykonania obudowy i nasuwa mi się pytanie czy podłączenie zewnętrznej obudowy wyłącznie do ekranu kabla wyjściowego BNC ma jakiś uzasadniony cel ? 

[Grzegorz7]

Trzeba zadać sobie pytanie po co taka sonda.

1. Zwiększa rezystancję i zmniejsza pojemność wejściową.

2. Ma zdecydowanie szersze pasmo.

3. Pozwala zwiększyć zakres napięcia mierzonych sygnałów.

Trzeba zastanowić się co da zastosowanie takiej sondy. 

22 minuty temu, k4mil3k napisał:

czy podłączenie zewnętrznej obudowy wyłącznie do ekranu kabla wyjściowego BNC ma jakiś uzasadniony cel ?

Niekoniecznie. Musiałbym coś narysować aby było to zrozumiałe.

Jeśli przewód środkowy jest podłączony do wysokorezystancyjnego wejścia pomiarowego. A zazwyczaj jest.

Jeśli istnieje duża pojemność między ekranem kabla a żyłą środkową. A jest; wobec wysokorezystancyjnego wejścia 100pF na metr kabla wystarczy.

Powyższe powodują "swobodne" wnikanie zakłóceń z ekranu kabla na wejście. Oczywiście należałoby tu jeszcze rozpatrzyć jak zbudowany jest taki system pomiarowy ale zjawiska pozostają. 

Dlatego kable potrójne mają dwa ekrany. Żyła środkowa chroniona jest ekranem wewnętrznym na zbliżonym do niej potencjale (jak przyjrzeć się wzmacniaczom pomiarowym to widać skąd wziąć taki potencjał). Ekran zewnętrzny jest podłączony standardowo do ogólnie pojętych chassis, obudów,... jak standardowy w kablu z jednym ekranem.

Ale to nie wszystko. Trzeba wiedzieć jak podłączyć sondy (końcówki) od strony obiektu mierzonego.

Dodam, że ten zbliżony potencja ekranu wew. i żyły powoduje, iż zakłócenia nie wnikają na żyłę. To jest clou ekranowania.

Edytowane 2 Lutego 2021 przez Grzegorz7

[k4mil3k]

Dzięki za wiedzę i pomoc ? Siedzę, czytam, szukam.....i końca nie widać ? 
W moim przypadku to jest: Oscyloskop z wejściem 1M połączony krótkim kabelkiem RG58 BNC/BNC z wzmacniaczem LNA10, który to ma wyjście 470R, a wejścia 500K. Do LNA10 podłączone dwie sondy 1:1,  LNA ustawiony na pomiar w trybie różnicowym.

Temat rzeka, a profesjonalne pomiary o których piszesz to już często też profesjonalne budżety. Możesz polecić jakieś dobrze ekranowane sony dla "kowalskiego" zakładając że poruszamy się wyłącznie w niskich częstotliwościach ?

Edytowane 2 Lutego 2021 przez k4mil3k

[Grzegorz7]

Najłatwiej byłoby gdybyś narysował co mierzysz.

Do czego te sondy i co to za sondy są podłączone.

Nie ma dobrze czy mniej ekranowanej sondy. Wszystko co jest na rynku w budżecie do 200zł jest podobne. Jedyne różnice to zachowanie w zakresie w.cz.

Nie problem w ekranowaniu połączenia BNC. Jego nie da się skuteczniej zaekranować. 

Jak wspominałem tylko połączenia typu triaxial.

Można to jakoś zrobić po amatorsku. Założyć na kabel BNC ze złączami (zaizolować) dodatkowy ekran. Tyle, że wymaga to zmiany połączeń w całym systemie bo BNC we wzmacniaczu nie może być na masie tylko uśrednionym wirtualnym potencjale wypracowanym przez wzmacniacz pomiarowy. Nie wiem czy Twój ma takie wyjście. A więc tu jest pies pogrzebany.

Ale trzeba by popatrzeć na rysunek. Może po prostu lepiej się nie da albo nakłady byłyby zbyt wielkie.

[k4mil3k]

Puszka dotarła. Sprawdziłem na szybko wkładając całe urządzenie do środka (jeszcze bez baterii) bez szczelnego zamykania puszki i pomaga dość znacznie. 50Hz z zasilacza spada o kilka dB, harmoniczne praktycznie znikają. Ogólnie przebieg częstotliwości też się uspokaja. Muszę teraz zrobić do tego pigtaile, zaciskarkę mam. Polecacie do tego jakieś specjalne kable ? czy RG58 czy RG316 lub 174 wystarczą ? No i pytanie czy zaciskane czy lutowane złącza zrobić ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Gdzieś kupię Mu Metal ? w jakiś niewielkich arkuszach ? czy nie zawracać sobie tym głowy i jako druga warstwa zwykła stal wystarczy ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 3 Lutego 2021 przez k4mil3k

[Daniel_68412]

ta firma od LNA10 całkiem fajne zabawki robi... właśnie sobie oglądam filmik z eevblog z miernikiem od nich

 

[k4mil3k]

Ja mogę śmiało polecić to urządzenie jeśli ktoś chce podnieść zakres dynamiczny sprzętu, a nie chce czy nie ma czasu na DIY. Dziś popracowałem chwilkę nad tym urządzeniem w kierunku jak najczystszego tła, kolejny test tj: zasilanie z akumulatora i całość wrzucona luzem w puszkę jeszcze bez szczelnego jej zamykania i razem z podłączonymi sondami jestem jedynie około 2dB wyżej niż bez sond i z założonymi terminatorami 50R na wejściach. Obecnie to taki poziom, to już jest na prawdę wystarczające. W tych ustawieniach szumy schodzą do 1.6uV AC RMS @ 100kHz. Ilość próbek na oscyloskopie mogę jeszcze zwiększyć co spowoduje zapewne jeszcze spadek tła, ale znacznie spadnie wygoda pracy i odświeżenia przebiegu więc traktuje to jako wyjście awaryjne.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Nadal zastanawiam się jak rozegrać połączenia wyjścia i wejścia przez puszkę: czy bawić się w robienie dedykowanych pigtaili z wtykiem i gniazdami wkręconymi w ściankę obudowy ? czy wystarczy gniazdo dwustronne przegrodowe i z jednej strony kabelek wewnętrzny BNC/BNC a z drugiej strony sonda czy podłączenie do oscyloskopu ?
Czy to jedno dodatkowe połączenie w przypadku dwustronnych gniazd przegrodowych będzie miało aż takie znaczenie przy takim poziomie ? @Grzegorz7 Możesz coś podpowiedzieć w temacie tych gniazd przegrodowych ?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[k4mil3k]

@Daniel_68412 Po dłuższym obcowaniu z tym wzmacniaczem mogę go śmiało polecić, pozwolił mi na wiele więcej niż mogłem zrobić wcześniej.

Wcześniej progiem poniżej którego nie mogłem zejść z pomiarami to 40uV AC RMS@100kHz, teraz jest to 1.5uV AC RMS. Już samo podłączenie go i sprawdzenie na zasilaczu który robiłem wcześniej pokazało że zasilacz zamiast granicznych 40uV ma 26uV, ale ten wzmacniacz pozwolił mi dopracować go jeszcze bardziej i obecnie zszedłem z nim do poziomu 8uV AC RMS@100kHz pod obciążeniem. Tu masz przykład.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Wcześniej najmniejsza działka pomiarowa to było 10mV, teraz działka schodzi nawet poniżej 100uV przy wzmocnieniu x100, więc można podglądać na prawdę małe przebiegi.

Podsumowując: dla mnie bajka, otwiera nowe możliwości.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 15 Marca 2021 przez k4mil3k