Test Setup 8x LM399

Ik ga deze post eens volgen en wat bijleren
Een keramische 100nf op de 7812 staat in iedere datasheet, dus...
Ik zou ook een avr erin gooien,om het meten te automatiseren, alhoewel 10bits (mega8) niet voldoende is, in deze opstelling.
Wat is de toepassing van deze referenties? <edit> meters, ok...

Ha die Richard,

De ontkoppeling in het schema is voldoende, dat is een C bij de stabilisator en op de print bij de LM399.

Een AVR er in gooien?????
Dit is bijna de beste referentie die er te krijgen is, en dit dan gaan meten met een prul van een micro computer? <- ik heb het hier over de AD converter

Om het een en ander even duidelijk te maken, ik zou graag een microcomputer gestuurde logger hebben met b.v. een LTC2400 ADC (24bit)
en daar dan een multiplexer voor, zodat ik minimaal 4 maar het liefts 10 ingang zou hebben, met een ingang die 12V aan kan.
Maar dat is niet makkelijk stabiel en goed te maken.
Zou wel heel veel energie schelen als dit eens betaalbaar zou worden....

Ik doe het met 3 Multimeters van 6,5 digit die intern ongeveer 24 bit zijn en waar ik data uit krijg via een meet PC.

Waartoe dit alles, kijken wat ik kan. het delen van kennis en op lange termijn het vervaardigen van producten.

Leuk dat je meeleest!

Gegroet,
Blackdog

Persoonlijk zou ik die "stand 9" weglaten, omdat je in alle andere standen ook invloed van de andere referenties krijgt, omdat ze altijd allemaal via die weerstanden verbonden zijn. De gemiddelde waarde kun je toch ook in Excel bepalen, met daarbij ook meteen de kleinste, grootste, middelste, standaarddeviatie, etc.

Ik zou denk ik een zif-voet gebruiken om de lm399's te kunnen wissellen.

Hi SparkyGSX,

Je opmerking klopt, dat gaat pragtig in Excell, maar...
Ik wil kunnen zien wat de ruis is in de hele lage frequenties als ik er dus 8 parr. heb staan.
De invloed van de 2K25 weerstanden is vrij klein, ik had eerst nog een lagere waarde in het schema staan maar heb dit verhoogt.
De verhouding is nu redelijk groot, de ri van de LM399 zit onder de 1 Ohm en de verhouding is dan rond de 3000x.

De fout in de drift die ik ga meten hierdoor zal denk ik te verwaarlozen zijn.
Maar ik zal er nog verder over na denken, ik kan b.v. bij de bouw rekening houden met een jumper voor de weerstanden, 8 stuks bedoel ik dan.
De rede dat ik niet een nog hogere mengweerstand heb gekozen is de ruisbijdrage van de weerstanden, nu is de weerstand op het mixpunt rond de 280 Ohm en de multimeter moet in iedere geval nu op de Giga Ohm ingangsweerstand staan.

Dank je voor de input.

Gegroet,
Blackdog

Hi richardvelsen,

Er komen IC voet contacten op de print voor de LM399, dan heb ik goud op goud en dat blijft hopelijk goed voor een paar manden.

Gegroet,
Blackdog

Ik ben toevallig net bezig met de LTC2400 aan een met de Arduino geprogrammeerde uP. Deze gaat tussen 2 kanalen schakelen. Een voor stroo, een voor spanning.

Gaaf zo'n rijtje LM's

Bedoel jij zo als hier ,met die voetjes ?

Ha die Fred,

Ja zoiets dus, met dan een fet switch of desnoods 10 relais die er voor geschikt zijn.
De data dan in een formaat weggeschreven naar een SD-Card als een Excell bestand.

Dat zou handig voor mij zijn, voor de lange termijn logging.
Heb alleen te weinig tijd om ook nog het programmeren van dit soort processoren te leren.

Ik heb al diverse projectjes gezien met de LTC2400, alleen zijn er niet veel, die de technieken toepassen die ook in een multimeter zitten.
Zoals goede commonmode onderdrukking, beveiliging en oversampling zodat cijfer 5 achter de comma nog iets zinnigs aangeeft.

Ik ben me bewust dat dit chippie als je het goed toepast, rond de 21 a 22 bits doet.
Misschien met nog langer meten, dat je het beter krijgt.
Wat je denk ik niet beter krijgt is de Integral Nonlinearity bij 5V ref is dit typical 4PPM, maar kan zelfs 15 PPM zijn.
Maar het blijft een mooi chippie voor die prijs

Waar ga je dit metertje voor gebruiken Fred, voeding of een ander meetapparaat?

De LM3999 IC's komen ongeveer zoals jij ze gemonteerd hebt, van een IC voetjes strip heb ik steeds 2 pinnen er af geknipt.
Dit zijn die kleine zwarte dingetjes op de foto, die ik al eerder plaatste.

Mooi, moet weg, het werk roept!

Gegroet,
Blackdog

Zo hebben ze bij het NMi (of van swinden lab.) meerdere 10V referenties, welke dan weer worden vergeleken met andere referenties. Tot de Josephson juncties aan toe
Een van de belangrijkste dingen is overigens, zorgt dat de situatie stabiel is. Dus kom er niet aan en regel de temperatuur in het doosje.
Kijk ook naar wat welk effect heeft, het een kan positief werken, het ander negatief, waardoor je uiteindelijk op een kleinere reeële afwijking komt.
Dit is een deel van het verslag dat ik ooit voor het NMi geschreven heb:
http://robert.nedslack.nl/onzekerheid.pdf
Dat is toch een van de belangrijkere dingen, niet wát je meet, maar hoe zeker is dat wát je meet correct.
En daar komen dus temperatuurinvloeden, veroudering, nauwkeurigheid van je meetinstrument etc bij kijken.
En uiteraard dingen waar je met je componentkeuze weinig aan kan veranderen, zoals weerstandruis. Maar goed, die ruis is volgens mij random en middelt uit?
Semiconductorruis is lastiger, omdat je daar verschillende types in hebt.

Maar goed, moraal van het verhaal: Zorg voor een stabiele opstelling, kijk wat voor invloed alles heeft, en kijk of daarin iets kan aanpassen. Iets met PTC gedrag kun je compenseren met iets met NTC gedrag bijvoorbeeld.
Overigens is het document waar ik naar refereer in m'n pdf op google zo te vinden, en mocht je er alsnog niet uitkomen dan hoor ik het wel

Het is jammer dat ik er maar zo kort 'gewerkt' heb, een rondleiding zou voor sommigen wel leuk zijn. Of een meetmiddagje

Ik dacht dat die 2400 26 bit was waarvan er 24 bruikbaar zijn. Ik had hem al lang liggen maar ik had geen idee hoe hem te gebruiken. Ik ben nu bezig een powermeter te bouwen. DC tot zo hoog als ik kom, ongeveer 500 kHz op dit moment omdat de opamps te weinig slewtrate hebben. Ik gebruik een analoog opgebouwde TRMS AC+DC converter.
Het werkt goed, ik kan een blok tot een 400 kHz meten en bij 200 Hz kon ik een 0,3% dutycycle met diverse DC offsets nog correct meten.
De totale analoge schakeling waar dit de uitlezing voor is, is behoorlijk uitgebreid. PCB is ongeveer 20x20 cm En dan nog zo'n oppervlak voor de trafo's, relais, zekeringen etc. Er zitten behoorlijk wat aansluitingen naar het frontpaneel om bv scoop of multimeters aan te sluiten. Veel beveiligingen, controlle lampjes/leds voor van alles en nog wat (bv als de aarde losgekoppeld is, als de shunt te heet wordt, status van elke voeding rail in primair en secundair circuit etc.)

Daar moesten meters op Maar ik heb de waterangst overwonnen en ben digitaal gegaan met een arduino. Dat lukt mij zelfs en bijna elk programma is wel op internet te vinden. Dus nu zit er een display op. Ik dacht toen weer aan die LTC2400 en dat leek me een mooie manier er iets mee te doen. Ik heb dus helemal geen 7 digits nodig.

Ik heb in de eerste tests hem het gemiddelde laten nemen van 50 metingen maar ik moet spanning en stroom meten, daarnaast de temperatuur van de shunt en de faseverschuiving tussen die twee. Verder power berekenen in W en VA, powerfactor berekenen en dat op een 2x16 display zetten. Ik kreeg het niet voor elkaar dat samen op 2 regels te krijgen. Er bleven digits staan van oude getallen, het versprong in formaat. Dus nu rouleert het waarbij de voor mij belangrijkste parameter, stroom, steeds in beeld blijft en de rest rouleert op de tweede regel. Ik gebruik een DG201 om te schakelen. Deze kan bipolaire signalen aan

Ik heb 7 digits omdat ik anders zoals gezegd, verspringende getallen kreeg waarvan er sommige bleven staan. Toen vond ik een stukje software waarbij ze een getal in een vast formaat naar de display stuurde. Dus "," erbij, voorloopnullen weg en achter eventueel erbij. Bij 7 digits kwam het goed uit op de display.

Ik wil wel nog eens iets maken wat jij nu beschrijft. Puur voor het loggen en dan met mijn 24/7 powered LM399 Vref erin. Dat project kunnen we samen wel doen als je wilt. Ik kan mijn programma als basis nemen. Ik vind programmeren best grappig en dat kan ik doen terwijl ik moet liggen.

Op de foto hangt hij aan een 1V referentie (die 1,000695V is) Beide regels meten nu de spanning. De display verspringt was, je ziet dat de onderste regel iets afwijkt van de bovenste. Voor mijn toepassing al dik overkill. Maar het valt me niet tegen. Met een echt goede Vref, juiste opbouw en goede software is een 6,5 digit goed te doen. Ik heb ergens een beschrijving waar iemand zo een 6,5 digit meter bouwt. Hij gebruikt 4 Vrefs parallel.

Zo heb ik nog MAX6126A's liggen voor 5,000 V en 2,048 V. En volgens mij ook nog andere, nu nog zin en tijd maken om er wat mee te doen.
In m'n zelfbouw 'synthesizer' zit een LM336Z. Die moet je dan afregelen op 5,333 volt. Dat gaat helaas niet met mijn fluke, omdat je boven de 3 volt zit ga je naar het hogere bereik en dan nog maar 2 cijfers achter de comma.

Hi Heren,

pe5ocb
Van de onzekerheden ben ik op de hoogte ondanks dat ik dat rekenwerk in jouw document niet kan
In ieder geval mijn dank hiervoor.

Ik heb wat onderzoek gedaan aan de hand van de halfbakken kalibratie van mijn TEK Multimeters.
Ik ben gaan kijken naar de Specs van de gebruikte calibrators zoals de Fluke 5700 en 5720.
Deze zijn gebruikt in Duitsland en Nederland om mijn meetinstrumenten te controleren.
Mijn klachten hierover hadden niet betrekking op de 5700 en de 5720 maar wat was uitgevoerd,
hier kom ik later in een apart topic nog op terug op dit forum.

Als je kijkt naar de stabiliteit van de 5700 en de 5720, dan wordt je daar niet echt vrolijk van voor zo'n 60.000$.
Ik hoop dat ze beter zijn dan de spec's.
Het verschil met een goede 6,5 digit meter is namelijk maar klein.
Ik vraag mij dan af hoe ze een Agilent 3458A afregelen...

Wat betreft temperatuur invloeden, daar ben ik mee op de hoogte.
Zie het aantal topics over oventjes, waar ik mee bezig ben, op dit forum.
Ondermeer met de MAX6125 die jij ook tot je beschikking hebt.

Wat ik al aangaf, deze opzet met de 8 LM399 is in eerste instantie bedoeld om de referenties te verouderen.
Als tweede probeer ik zo goed mogelijk zonder dat de opbouw wat tijd betreft uit de hand loopt, de stabiliteit/drift te meten, ik heb nog meer projecten waar ik aan werk

Fred
Dat lijkt mij een goed plan daar eens over te bomen, de DC logger naar mem kaart.
Laten we het zo afspreken, ik maak eerst mijn "Portable 10V Ref" af, en daarna spreken we wat af, goed plan?
Dit doe ik dan verder even via de mail

Verder vind ik het ongelooflijk wat je tegenwoordig kan bereiken met niet te dure onderdelen zoals Arduino en de LTC2400...

Ik zal ook maar eens een Arduino bestellen en er mee gaan prutsen.

Gegroet,
Blackdog

"Als je kijkt naar de stabiliteit van de 5700 en de 5720, dan wordt je daar niet echt vrolijk van voor zo'n 60.000$."
Dan wordt het maar de 5730A?
Je moet bedenken dat het geen standaarden zijn, maar calibratoren.
Als dat ding dus gecalibreerd is, kun je er andere instrumenten mee calibreren en ijken. En dat is waar ze voor bedoelt zijn. Apparaat eraan en kijken of hij voldoet aan z'n specificaties voldoet. Zo ja, dan krijgt hij een plakker en een certificaat, zo niet dan niet (of in ieder geval geen sticker dat het apparaat gekalibreerd is met datum, certificaatnummer en herkalibratie datum).
Dit is wel een leuk documentje om te lezen overigens:
http://www.fluke.nl/comx/applications/3458.pdf

Mijn Fluke 27/FM multimeter was in 2008 in ieder geval beter dan z'n gegeven specs Die was 28 juni 2004 voor het laatst gekalibreerd (ex US Army), met als verloopdatum 20 maart 2006.
Veel van de kalibraties gaan overigens zoals in de laatste pagina van die pdf beschreven is automatisch. Kan uiteraard alleen als er een databus beschikbaar is.

Oh grappig genoeg zie ik net dat die pdf over de door jou genoemde 3458A gaan, leesze dus

Dat doe ik ook. Ik heb oa een Fluke 332 die op zich zelf een drift en tempco heeft, de meters die ik er aan hang ook dus dat maakt het lastig. Ik heb echter ook een cabinet met standaard cellen en hun geschiedenis vanaf nieuw. Die zijn in de ongeveer 15 jaar gebruik destijds steeds gecalibreerd en de slechtste cel was 0,6 uV gezakt. Ze zijn een jaar of 25 niet gebruikt en hebben ongebruikt in het zelfde lab gestaan. Ik heb toen met een gecalibreerde Keithley 2000 en een jaar later een Prema 7,5 digit ze na gemeten en als ik de beschikbare grafiek extrapoleerde kwam ik precies uit op die metingen. Omdat het 4 cellen zijn met elk hun eigen slope kon ik dat ook vergelijken en alle 4 hadden ze nog steeds de zelfde ratio. Ik denk dat ik als amateur niet veel beter kan komen.

Ik warm de 332 en Fluke 845 null detector 24 uur op. Zet dan de 332 op 10V en via de beide KV deviders op de verwachte cel spanning. Dan verzet ik de 332 totdat de meter precies op nul staat. Nu kan ik dus 0-10V uit de KV halen welke voor dat moment gelijk is aan de standaard cellen. Ik gebruik de 332 dan dus als transfer standaard.

Grootse probleem is temperatuur en luchtvochtigheid. Ik heb net een hygrometer-thermometer gebouwd welke temperatuur gecorrigeerd is. Die wil ik straks koppelen aan het loggen en zo een grafiek maken zodat ik bij metingen gelijk kan compenseren voor temperatuur en luchtvochtigheid. Ik heb de LM399 die ik destijds van Blackdog heb gekregen een tijdje iedere dag op papier gelogd (smorgens en savonds) en ik schrok van de invloed van de luchtvochtigheid.

Vandaar dat ze bij het NMi hele goede airco's hebben

Kan je geen uitgesoldeerde LM399 kopen? Die hebben met wat geluk de nodige uurtjes gemaakt..

Floric,

Waarom zal ik oude kopen, geen idee wat de sloper er mee gedaan heeft, oververhit, te veel krachten op de pootjes enz, en dan ook nog meer geld uitgeven?
Ik heb 8 nieuwe, van NS en de meeste van LT.
Een flink deel is ook het leerproces er omheen van ondermeer het meten er aan.

Ik ben niet op zoek naar snel, snel...

Gegroet,
Blackdog

Maar met een beetje pech zijn ze (door het uitsolderen) beschadigd ...

Ingebrand is goed, aangebrand is minder

Hmm, de audio mannen moeten niet te weten komen dat Voltnuts Vrefs inspelen en het liefst van Elfen aureooltjes gemaakte speciale kabels en connectors om te meten gebruiken

Op 2 december 2013 14:22:25 schreef blackdog:
Dat lijkt mij een goed plan daar eens over te bomen, de DC logger naar mem kaart.

Of naar de PC, over een RS232-lijn?

Een hele tijd geleden ben ik al eens aan het stoeien geweest met een goedkope 22-bit ADC. De resultaten waren niet slecht voor zo'n ding.
Nu heb ik het test-script wat aangepast, zodat er wat meer info te voorschijn komt:

eljudnir/pros/Devel/Meettoestellen/22-bit-ADC/Scripts: ./ADC-test.tcl
Connected with Prosje's Fluke
Connected with 22-bit ADC test

 Nr   Fluke8845 MCP3550 Diff
  1     1523734 1523732 -02
  2     1523734 1523734 000
  3     1523734 1523731 -03
  4     1523737 1523734 -03
  5     1523734 1523732 -02
  6     1523725 1523736 011
  7     1523737 1523730 -07
  8     1523728 1523734 006
  9     1523725 1523728 003
 10     1523734 1523730 -04

Gemiddelde Fluke =      1523732µV (max - min = 012µV)
Gemiddelde ADC =        1523732µV (max - min = 008µV)
Afwijking: min = -07µV  max = 011µV     avg = -01µV

Wat opvalt, is dat de meetwaarden v/d Fluke verder uit mekaar liggen dan hetgeen de ADC meet. En dat is niet alleen bij deze meting, kijk maar:

Gemiddelde Fluke =      1523728µV (max - min = 009µV)
Gemiddelde ADC =        1523731µV (max - min = 008µV)

Gemiddelde Fluke =      1523733µV (max - min = 009µV)
Gemiddelde ADC =        1523735µV (max - min = 005µV)

Gemiddelde Fluke =      1523736µV (max - min = 012µV)
Gemiddelde ADC =        1523733µV (max - min = 009µV)

Gemiddelde Fluke =      1523734µV (max - min = 009µV)
Gemiddelde ADC =        1523732µV (max - min = 008µV)

Voor alle duidelijkheid: het lijkt hier, dat de ADC het beter doet dan de Fluke, maar de werkelijkheid is anders. De ADC is allesbehalve lineair - het is louter toeval dat zijn meetwaarden dicht bij die van de Fluke liggen bij 1.5V. Bij 3V loopt het verschil tussen beiden op tot meer dan 200µV, al blijven de ADC-waarden dichter bij mekaar liggen dan hetgeen de Fluke meet.

Twee jaar geleden was het verschil juist het kleinst bij 3V...

Ha die Pros

Het zijn zulke kleine verschillen dat het moeilijk wordt aan te geven wat nu de oorzaak is.
De MCP3550 heeft een aardige offset die natuurlijk ook nog eens temp instabiel is.
Dan ook nog de INL error, er zijn zoveel errorfuncties/ruis dat je zo 2 bits kan weggooien van die adc.
Als je kijkt naar figuur 2-20 van de MCP3550 datasheet zie een error van -6 tot +5PPM bij een ingansspanning van -5 tot +5V.
Dit geld trouwens ook voor de LTC2400.

Wat ik al zij, het blijven mooie IC'tjes deze AD converters.

PC is wel leuk maar mij gaat het er nu juist om als ik een maand wil meten dat hier niet een PC 40Watt staat te stoken...
Dus, het lijkt mij wel wat om zoiets op te starten, en als je hierover wilt meedenken, graag

Gegroet,
Blackdog

Hang je het aan een Raspberry pi of dergelijk bord. Kun je nog direct interfacen ook via i2c bijvoorbeeld.

maar mij gaat het er nu juist om als ik een maand wil meten dat hier niet een PC 40Watt staat te stoken...

Tja, verbruik is weer zo'n ding waar je eindeloos over kan palaberen...
De PC in mijn soldeerkot is nogal zuinig met elektriciteit.
Maar de ADC-oven verbruikt stroom, De Fluke zal niet veel zuiniger zijn dan de PC, de sturing van de labvoeding zit in een oven, ga zo maar door...

Wat mij het meest hindert, is het wispelturig gedrag van de ADC. Bij de eerdere test --meer dan twee jaar geleden-- was het zomer, dat is nu niet het geval.
Of is het toch de Fluke? Ik ga morgen de CV van m'n soldeerkot aan het werk zetten, en nagaan wat dat oplevert.

Hi Heren

Als eerste even de laatste versie van het schema.

Ik heb er voor gekozen de mix weerstanden (R9 t/m R16) er in te laten, de onderlinge beinvloeding is minimaal en valt weg tegen de drift die te verwachten is.
Volgens een App Note van National over de LM399 zal de drift de eerste 200 uur rond de 20uV zijn, we zullen zien...

Verder krijgt iedere LM399 een 0,1uF film condensator over de Ref diode.
De 10V referentie is nu uitgerust met een PNP transistor die het leeuwendeel van de te leveren stroom op zich neemt.
De precise waarde van R17 moet ik nog even testen, en de REf is nu een LT1019 omdat ik daar nog een van heb in 10V.

De voeding is iets anders geworden dan ik in eerste instantie in mijn hoofd had.
Ik dacht aan een kleine ringkerntrafo in het zelfde doosje, maar dat is natuurlijk niet zo wijs, geeft weer extra warmte in het doosje.
Toen de bak met muuradapters opengetrokken en gezocht naar 12V types.
12V DC met 1A piek had ik niet, die piek stroom is korte tijd nodig voor het opstarten van de kachel in de LM399.
Het zijn 8 stuks, dus de totale stroom loopt dan lekker op.

Ik kwam uit bij een adapter van een 3Com switch, deze opengesloopt om te kijken wat er nu echt in zat.
Tada...

Het gammele printje met de 4 dioden verwijderd en er een brugcel in gesoldeerd, en een elco uitgezocht die er net inpast.

Alles is nu gesoldeerd en natuurlijk een nieuw knoopje als trekontlasting, het oude gaatje waar de kabel door ging is niet meer bruikbaar, ik heb een nieuw gaatje gemaakt.

Nu het kastje weer met 10 Seconde lijm dichtgeplakt.

Wat ik ook nog had gedaan voor het uitzoeken van de adapters is naar de zelfinductie gekeken, om uit te zoeken welke de laagste nullast heeft

Het geheel komt in een oude BimBox die ik eens voor een klant had gemaakt en die ik mocht hebben
nadat de installatie verwijderd werd.
Mooie hamerslag uitvoering, die heb ik daarna nooit meer gezien.
Dit zat er in...

En nu is het kastje leeg, de gaten worden met plastic folie dichtgemaakt om vocht zo min mogelijk invloed te laten hebben.

Deze hoort niet direct in dit topic thuis maar wil het toch even laten zien.
Dit omdat ik de LM399 referenties wil vergelijken met de MAX6126.
De MAX6126 heeft meer dan 11 dagen er op zitten en lijkt voorlopig uit te middelen.
De HP34401a die hem ook nog meet geeft +20uV aan.

Ik hoop morgen wat tijd te hebbenom aan het doosje te bouwen en daarna aan de print met de LM399's
Zoals altijd, laters meer.

Gegroet,
Blackdog