Digitale multimetre med TRUE RMS.

Hej

Der udbydes digitale multimetre forskellige steder med påskriften TRUE RMS i alle prisklasser fra ca. 500 kr. og op til mange tusinde kroner.
Hvordan sikrer man sig, at et instrument til 500 kr. måler "ligeså TRUE" som et af de dyre modeller ?
Jeg kunne godt tænke mig et par kommentarer til dette, hvis muligt.

På forhånd tak.

Mvh
Bent
OZ5ZD

Svar til #1:
Se i databladet hvor stor crestfaktor instrumentet kan acceptere for stadig at overholde specs.

Svar til #2:

Hej Frank

Tak for response.

/ Bent

Svar til #1:

Hej

En anden vigtig parameter at fokusere på, er frekvensområde.
F.eks markedsføres OWON XDM1141 som et "højpræcist digitalt True RMS bordmultimeter" til 120 Euro.
https://www.elektor.de/owon-xdm1141-multimeter

Dog som sædvanlig "ingen gratis frokost". Det der med True RMS gælder altså kun i området 20 - 1000Hz.
1 kHz er altså ikke meget!

Desuden, har de også lige "glemt" det der med crestfactor!

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #4:

Hej Hans-Jørgen

Også tak for dit bidrag.
Jeg har jo, efter at have fået kendskab til denne crest factor, forsøgt at finde mere information på nettet.
Og der er jo nok at hente, og nok at blive forvirret af.
Men jeg har forstået at denne faktor grundlæggende er forholdet mellem en peak værdi og RMS værdien.
Kan man så groft gå ud fra at jo større crest factor, jo mere nøjagtig måles AC spændingen ved ikke ideelle sinus kurver.
Men det er jo nok mere kompliceret end som så.
Jeg har jo også fundet de relevante informationer vedrørende denne factor for flere forskellige håndmultimetre i den dyre afdeling.
Så ved man hvad der er vigtig at se efter.
Jeg er også klar over at der er andre faktorer der spiller en stor rolle for for at kunne måle TRUE RMS.
Og ja, man skal se sig for !
Nu er jeg blevet klogere og det var jo også meningen.

Mvh
Bent

Svar til #5:

Ja, crest faktoren er forholdet mellem øjebliksværdien af en peak divideret med RMS værdien af signalet.
I tilfældet med et måleinstrument, handler det således om instrumentets evne til at håndtere sådanne peak værdier. Kan udstyret ikke håndtere dette, vil du typisk måle for lidt.

Jeg har dog også set, at der blev målt for meget! I det pågældende tilfælde opførte instrumentet sig særdeles uhensigtsmæssigt ved signaler med stor crest faktor. Leverandøren hævdede, at det var en feature!(?)

God fornøjelse med valg af instrument.

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #6:

Ja, nu vil forsøge at få mere overblik over dette emne, inden jeg bestiller noget.
Men interessant er det.
Og tak.

Mvh
Bent

Svar til #1: Hej Bent. I over 10 år på en stor elektronik fabrik justerede jeg TRMs kredsløb . Vi kaldte det for top faktor og for at have en top faktor på 2 skulle forstærkeren i instrumenter kun klare det 2 gange den indstillede værdi . Eks ved område på 10 volt skulle forstærkeren kunne klare 20 volt uden at klippe signalet. Det er fordi nogle AC signaler indholdet spidser (hurtig frekvenser) der ville blive klippet og ikke detekteres i RMS kredsløbet . Det næste er hvor hurtige de spidser kredsløbet kan klare er den højeste frekvens RMS detektor kredsløbet kan klare. Det er ikke sådan lige til at finde det rigtige instrument. Vi målte på støj og det er langtfra ren sinus.
Jeg har et gammelt Fluke som kan klare almindelig AC målinger med spidser men kun indenfor lave frekvenser.
Der er kommet instrumenter med hurtige AD converter og mange bit hvor resultater af målingen bliver udregnet af en algoritme og er meget hurtige i udlæsningen. I gamle dage brugte man et thermokors til RMS.
Jeg håber min beskrivelse er god nok .

Venlig hilsen Finn

Svar til #8:

Hej Finn

Også tak for dit bidrag til dette.
Det er jo altid interessant at se og høre om andres erfaringer.

Mvh
Bent

Svar til #5:
Hej Bent,

Læs evt. mere om true rms og crest factor (dansk: Topfaktor) i HP Journal vol. 15 nr. 5 fra januar 1964, https://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/ 1964-01.pdf , hvor principperne og specifikationerne for HP3400A voltmeteret er beskrevet.
Herligt instrument med et herligt måleprincip. Jeg har netop istandsat sådan et og glæder mig over den store nøjagtighed og frekvensområde.

Bonus info: Du kan læse lidt om HP3458A, verdens bedste og mest nøjagtige kommercielt tilgængelige multimeter her: https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-06796 /data-sheets/5965-4971.pdf . Prøv også at se YouTube-videoerne om det med Marco Reps.

73, OZ7S Sven

Svar til #10:
Hej Sven

Tak for linkene.
Jeg har lige skimmet HP Journalen igennem, og kan se at crest faktoren er defineret anderledes end ved de håndholdte digitale multimetre som mit oprindelige spørgsmål var rettet mod.

For 3400A:
CREST FACTOR (ratio of peak amplitude to rms amplitude):
10 to 1 at full scale; inversely proportional to pointer deflec
tion, e.g., 20 to 1 at half scale, 100 to 1 at tenth-scale.

Her et eksempel fra et håndholdt multimeter:
AC crest factor can be up to 3 at full scale, 6 at half scale.
Der er jo stor forskel på de 2 informationer. Ikke ?
Begge måler TRUE RMS.

Men forskel er der jo.
De har også hver deres speciale.

Nu vil jeg prøve at blive lidt klogere på indholdet i HP Journalen.
Og måske er det et godt sted lige at stoppe op, inden det bliver for kompliceret.
Jeg har set flere YouTube videoclip vedr. dette emne.

Mvh
Bent

Svar til #11:

Hej Bent

HP3400A er baseret på en såkaldt termokopler. En sådan er jo helt passiv, og kan ikke sammenlignes med nutidens udstyr, der involverer en AD-konverter.
Ikke at det ikke kan lade sig gøre med en AD-konverter. Spørgsmålet er snarere om nogen vil betale for det.
Jeg kan ikke mindes at jeg på noget tidspunkt i min efterhånden 54 årige karriere i elektronikverdenen, har haft brug for at kunne måle en topfaktor på 100:1 (40 dB). Eller 20:1 for den sags skyld. Det er nok meget sjældent et behov.
Har man sådanne vilde peaks, er det nok smartere at kigge på fænomenet med et oscilloskop, og herefter vurdere om energiindholdet af disse spikes overhovedet er relevante at registrere.

Termokoplere anvendes i øvrigt stadigvæk; Ikke mindst i præcisions powermetre. De er vanvittigt gode til formålet, men de koster kassen!

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #12:

Hej Hans-Jørgen

Jeg er ikke i tvivl om at HP3400A stadig kan være med, selv om den har nogle år på bagen.
Der er jo også andre HP instrumenter fra den tid der anvender termokoplere.

Mit spørgsmål havde også med følgende at gøre:
Jeg har en del strømforsyninger som er 40-50 år gamle men stadig i brug.
AC-4, PS7, 516F-2 mv.
Jeg havde så tænkt at købe et multimeter der kan måle ripple-spændinger som er troværdige, da kurveformerne kan se meget forskellige ud.
Derfor TRUE RMS.
Oscilloskopet er jo udmærket, men en lille fiks multimeter er mere håndterlig, men den skjuler selvfølgelig noget væsentlig.
Skal jeg hellere holde mig til oscilloscopet ?

Mvh
Bent

Svar til #11:
Hej Bent,

Nej - definitionen af topfaktor står fast, uanset måleinstrumentets specifikationer.

De begrænsninger, som du har fundet i databladene, stammer fra de samme forhold, som #8 er inde på, nemlig at undgå overstyring.

Det beskriver HP Journal'en eminent godt, se især blokdiagrammet, og det går igen i data for 'dine' instrumenter: For at kunne undgå begrænsning/klipning af målesignalet ved høje topfaktorer, skal man holde sig et godt stykke under 'fuldt udslag'. Men ja, der er forskel på ydeevnen i de to instrumenter HP3400A og så det multimeter, som du citerer fra.

Det er derfor ikke rigtigt, som #12 skriver, at 'ingen vil betale for det' med en A/D converter løsning. Nøgleordet er at undgå overstyring som beskrevet ovenfor.

Og når du nu får læst og forstået HP Journal artiklen grundigt, vil du også se, at folkene bag 3400'eren mestendels taler/skriver om at kunne måle korrekt RMS værdi (effektivværdi) af pulserende signaler med lav duty cycle (der er ikke noget rigtig godt dansk ord for 'duty cycle'... jeg plejer at oversætte det med 'tjenestecykel', men kun for de indviede tilhørere til f.eks. mine foredrag...). De tænkte måske mest på radarsignaler.Typiske måleopgaver i amatørradioverdenen kunne være effektivværdien af et SSB-signal eller en serie cw-prikker.

For så vidt angår din måleopgave, nemlig måling af ripple på en strømforsyning, så er et effektivværdivisende voltmeter slet, slet ikke nødvendigt. Brug du bare din HP333/334, som måler middelværdi, men er kalibreret i effektivværdi for sinusformede signaler. Du bruger den jo i forvejen til at måle støjende, hvæsende, spruttende signaler ved justering til f.eks. 12 dB SINAD, og det går jo meget godt?

73, OZ7S Sven

Svar til #14:

Hej Jeg er enig i dine betragtninger.

-

duty cycle?:
https://da.wikipedia.org/wiki/Arbejdscyklus
Citat: "...Arbejdscyklus eller arbejdsfaktor..."

https://www.fluke.com/da-dk/laer/blog/eltestere/ hvad-er-arbejdscyklus

Svar til #13:

Hej Bent

Det er helt klart oscilloskopet der skal på banen når talen er om ripple. RMS-voltmeteret vil målemæssigt så at sige bare "jævne det hele ud".

Som du selv skriver, så skjuler multimeteret noget væsentligt; Nemlig ripplen ;-)

Alternativt kan du selvfølgelig godt anvende et peak voltmeter, og sammenligne målingen fra dette med RMS værdien. Men det er noget søgt, og anvendeligheden af resultatet vil nok være meget tvivlsom.

Så mål ripplen og få styr på denne med et oscilloskop. Til måling af spændingen rækker et almindeligt middelværdivisende voltmeter (multimeter) ganske glimrende.

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #14:
Hej Sven

Jeg har nu været igennem HP Journalen nogle gange og jeg er enig i at det er et godt sted at starte hvis man vil blive lidt klogere på denne Crest faktor. / Top faktor.
Men man skal vist også have nogle forkundskaber for at kunne forstå det hele.

Jeg tror jeg vil lave nogle øvelser med måling af f.eks. ripple på en PS7 P.S.
Den har følgende data:
13.6 Volt DC with less than 3mV RMS of ripple at 25 Amp. Load. ( Gælder for Drake PS7).
Så vil jeg se forskellen mellem HP334A, oscilloscopet P-P / RMS og et Voltcraft multimeter type M3850-D.
Det er et almindelig godt multimeter uden TRUE RMS.

Mvh
Bent

Svar til #17:
God ide. Lad os høre om resultaterne for de tre målinger.

73, OZ7S Sven

Svar til #16:
Hej Hans-Jørgen

Som du sikkert har set vil jeg lige gennemføre et par målinger på ripple spændinger for at sammenligne RMS resultaterne fra oscilloscopet, som jo ikke skjuler noget, samt HP334A og mit Voltcraft M3850-D multimeter.
Det skulle gerne blive i morgen.

Mvh
Bent

Svar til #19:

Hej Bent

Jeg tror nu også nok, at jeg ikke helt forstod, hvad det var du ville måle.
Når jeg tænker på ripple, handler det om switchmode forsyninger, hvor ripplen kan være en ganske kompleks sag, og hvor RMS værdien giver alt for lidt information.

En PS7 er jo en konventionel lineær strømforsyning med stabilisering, hvor du (forhåbentlig) "bare" har lidt 50/100/150 Hz ripple (brum!) med konstant amplitude ved konstant last. Og det er jo en helt anden sag :-)

Undskyld forvirringen, og god fornøjelse med målingerne.

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #18:

Hej Sven m.fl.

Jeg har nu forsøgt at måle på ripplen fra en PS7 PS.
PS'en er belasted med 20 Amp. konstant med min EA-EL 3160-60.

Oscilloscopet i DC viste kun en lige streg på ca. 13,6 VDC uden udsving el. lign.
I AC med størst opløsning måltes ca. 5,5 mV RMS.

Jeg synes det var lidt svært at få et resultat ud af 334A, men det må være 0,002 V RMS.
Det er jo tæt på 3 mV i henhold til manualen.
Jeg har kun belastet med 20 Amp. og ikke 25 Amp. som krav i manual.

Voltcraft'en viste i mV AC området 375 mV.
Det kan den ikke anvendes til.

Så både oscilloscopet og 334A er tæt på.
Men det er helt sikkert, at fremover bliver oscilloscopet foretrukket til måling af ripple.
Da man får det hele med.

Jeg har ingen switchmode PS at måle på, så vi er vel ved at være ved vejs ende.

Mvh
Bent

Svar til #21:
Hej Bent

Læser med interesse om dine ripplemålinger.

Når du måler 5,5 mV RMS på dit oscilloskop, er der så tale om en værdi, du beregner ud fra kurveformen på oscilloskopet eller er det en beregnet værdi, dit oscilloskop viser efter en intern beregningsproces i skopet ? I sidstnævnte tilfælde: Hvad lover skopfabrikanten om nøjagtigheden af den interne beregning ?

Der kunne også være grund til at kigge nærmere på din måling, når du benytter en elektronisk belastning i stedet for en ohmsk modstand.

Den belastning, du benytter, advarer i brugervejledningen om risiko for ustabilitet ved måling på strømforsyninger pga. samspillet mellem de to forbundne reguleringssløjfer i hhv. strømforsyning og belastning. Og der er vel også risiko for, at en elektronisk belastning i et eller andet omfang aktivt forsøger at modvirke ripplen i belastningsstrømmen ? Eller ligefrem selv bidrager ?

Et check af din måling med en modstand som belastning kunne belyse, om den elektroniske belastning spiller ind i din måling, og dermed evt. eliminere en potentiel fejlkilde.

Venlig hilsen
OZ9MO / Jarl

Svar til #22:

Hej Jarl

Først of fremmest hører mine målinger jo ikke til i den professionelle ende.
Hensigten var bare at få lidt response vedrørende kvaliteten af håndholdte multimetre med påskriften TRUE RMS når man eksempelvis vil måle på ripple i strømforsyninger etc.
Jeg ved ikke hvad HP54615B's nøjagtighed er i forbindelse med denne måling, men resultatet er godt nok for mig.
Resultatet er ikke beregnet, men aflæst.
I vírkeligheden er PS'en jo ikke belastet med en omsk belastning, men et andet stykke elektronik som sikkert kan påvirke forskelligt.
Jeg har på nuværende tidspunkt ikke tid til at gå dybere ned i forskellige belastningformer etc., men jeg kan da godt se det kunne være interessant også med en omsk belastning.
Og det er jo noget mere omstændeligt
Men som tidligere nævnt, så vil jeg anvende oscilloscopet frem for et multmeter til ripple check.

Mvh
Bent

Svar til #21:
Hej Bent,

Dine målinger giver anledning til et par kommentarer, som jeg har indført under de enkelte måleresultater i kantede parenteser:

PS'en er belastet med 20 A konstant med min EA-EL 3160-60.

[OZ7S: Hvordan har du indstillet din EA-EL 3160-60? Jeg gætter på ’konstant modstand’? (Datablad her: https://elektroautomatik.com/shop/media/pdf/08/2 6/b0/datasheet_el3000.pdf ). Det kunne jo være, at der kom støj/ripple ud af EA-EL 3160-60’en...]

Oscilloscopet i DC viste kun en lige streg på ca. 13,6 VDC uden udsving el. lign.

[OZ7S: Helt som forventet.]

I AC med størst opløsning måltes ca. 5,5 mV RMS.

[OZ7S: RMS? Hvorfor ikke peak-to-peak (dansk: Spids-til-spids)? Jeg gætter på, at du har et ’skop, der kan udregne rms-værdien af den viste kurveform? Men ellers helt som forventet.]

Jeg synes det var lidt svært at få et resultat ud af 334A, men det må være 0,002 V RMS.
Det er jo tæt på 3 mV i henhold til manualen.
Jeg har kun belastet med 20 Amp. og ikke 25 Amp. som krav i manual.

[OZ7S: Hvordan ’svært at få resultat ud’? Din HP334A kan måle AC-spændinger helt ned til 0,3 mV for fuldt udslag, så den burde kunne måle 5 mV ripple sådan ca. midt på skalaen i 10 mV-området?]

Voltcraft'en viste i mV AC området 375 mV.
Det kan den ikke anvendes til.

[OZ7S: Absolut ikke som forventet. Der er noget helt, helt galt!]
Så både oscilloscopet og 334A er tæt på.

Men det er helt sikkert, at fremover bliver oscilloscopet foretrukket til måling af ripple.
Da man får det hele med.

[OZ7S: Ja, det gør man.]

Jeg har ingen switchmode PS at måle på, så vi er vel ved at være ved vejs ende.

[OZ7S: Ja.]

73, OZ7S Sven

Svar til #24:
Nå, Jarl, #22, kom mig i forkøbet...

Ok med dit 'skop, et HP 54615B (manual her: https://www.manualslib.com/download/1257598/Hp-5 4616b.html ): På side 2-19ff står der, hvordan man med 'skopet kan måle RMS, peak-to-peak og et væld af andre ting - så det er garanteret på den måde, at du har fået RMS værdien ud.

Og så er den ged vist barberet, som det hed en gang i forrige århundrede!

73, OZ7S Sven

Svar til #25:

Hej Sven

Jeg skal nok komme med et par kommentarer.
Der kan godt gå en dag eller to.

Mvh
Bent

Svar til #24:
Hej Sven m.fl.

Lige til info.
Som du kan se på oscilloscope billedet skal jeg bare trykke på RMS knappen hvis jeg vil have resultatet som RMS.
Det er vel OK ?
Jeg har set på side 2-19 i manualen.
Da jeg vil sammenligne med 334A, som også viser RMS, er alle mine målinger i RMS.
Med hensyn til den elektroniske last så er instillinger som følger:
Mode: CC
Level Control: A
Section: pilen peger på strømregulering.
Setting: Med denne kan jeg så regulere strømmen trinløs.
Er dette ikke OK ?
Vender tilbage senere.

Mvh
Bent

Svar til #27:
Hej Bent

HP334A viser kun RMS-værdien af spændingen, hvis der måles på en ren sinus eller et signal med lille afvigelse fra sinusform, jf. manualen til instrumentet. Oscilloskopmålingen er sikkert OK, hvis skopet trigger og måler på en hel periode af signalet.

Når din elektroniske belastning er indstillet til konstant strøm burde den - hvis den regulerer hurtigt nok - udjævne ripplestrømmen fra din strømforsyning, og dermed i et eller andet omfang give anledning til mindre ripplespænding end hvis der var tale om en ohmsk belastning, hvor ripplespænding og -strøm følges ad i et fast forhold.

Et check med en passiv modstand som belastning kan derfor fortsat anbefales.

I øvrigt: Til måling af ripple fra en strømforsyning burde en peak-peak måling med et oscilloskop være tilstrækkelig. RMS-målingen siger vel ikke så meget om spændingens kvalitet, men mere om den energi, ripplespændingen indeholder ? Peak-peak spændingen siger derimod en del om, hvorvidt spændingen egner sig til det formål, spændingsforsyningen skal benyttes til.

Venlig hilsen
OZ9MO / Jarl

Hej Jarl #28,

Det med, at HP334 måler middelværdi, men er kalibreret i effektivværdi for sinusformede signaler, behandlede jeg i #14, nederste afsnit i denne efterhånden ret lange tråd.

På side 2-19ff i ’skopmanualen beskrives ret godt, hvordan RMS-værdien beregnes: Figure 2-10 på side 2-21 viser det. Man kan endda nøjes med at måle på en enkelt periode.

Hej Bent #27,

Ok med at din elektroniske belastning er indstillet til CC (Constant Current, dansk: Konstant strøm). Målingerne viser, at der ikke kommer støj af betydning ud af belastningen. Meget lækker tingest, denne belastning!

Dit billede af soft-key’ene på ’scopet viser, at du ved at trykke på 2den knap fra venstre kan få vist signalets p-p, spids-spids værdi. Som Jarl skriver, så er det nok den mest sigende værdi for strømforsyningen; men for sammenligningen med databladets skyld, så er RMS det korrekte.

Vi mangler så kun to ting:

... kan du få HP334’eren til at måle ca. 3 mV ’RMS’ på 10 mV skalaen?

... Hvad mon der er galt med målingen ved brug af Voltcraft multimeteret, der viste 375 mV?

73, OZ7S Sven

Svar til #29:

Hej Sven m.fl.

Jeg forsøger lige at samle op på de sidste kommentarer og rekapitulere lidt.

Udgangspunktet var at få nogle kommentarer vedr. ”troværdigheden” af håndholdte multimetre
med påskriften TRUE RMS som funktion af prisen.
Altså om der var en slags graduering af disse.
Og det ser det bestemt ud til der er. Denne crest faktor, blandt flere faktorer, har stor indflydelse på, hvad multimetret viser.
Man får nok hvad man betaler for her.
Så må man selv bedømme hvad der er tilstrækkelig for ens måling.

Jeg har nu afprøvet et par multimetre sammen med et HP54615B oscilloscope og en HP334A på en Drake PS7 strømforsyning.
I følge manualen må ripplen ikke overstige 3mV RMS ved 25 Amp.
Det prøver jeg at forholde mig til.
Vedlagt et oscilloscop billede ved 25 Amp. belastning.
Det viser 4,25 mV RMS og 53,75 mV P-P.
Det er jo tæt på.
Voltcraft M3850-D viste 375 mV. Det er ikke et TRUE RMS instrument.
Jeg har flere af dem, og de viste alle noget forskelligt.
Fluke 289 viste 13 mV AC og som er et TRUE RMS instrument.
Jeg vil lige gentage målingen med 334A da jeg lige skal vide om det kun er i stilling ”Voltmeter” jeg skal måle, eller jeg skal igennem hele processen ?

Jeg vil mene, at man kan ikke generalisere når der måles på ripple, da det må gøres op i hvert tilfælde, hvad det er det rigtige at gøre, og hvad enheden skal være. RMS eller P-P etc.
Men oscilloscopet kommer man ikke uden om.

Og så vil jeg også skrive mig følgende bag ørerne: Til måling af ripple fra en strømforsyning burde en peak-peak måling med et oscilloskop være tilstrækkelig. RMS-målingen siger vel ikke så meget om spændingens kvalitet, men mere om den energi, ripplespændingen indeholder ? Peak-peak spændingen siger derimod en del om, hvorvidt spændingen egner sig til det formål, spændingsforsyningen skal benyttes til.

Skulle jeg falde over et par kraftige modstande som kan belastes med 25 Amp. vil jeg da også prøve det.

Findes der mon nogle standarder som man kan læne sig op af i forbindelse med ripple målinger ?

Men ellers mange tak for de forskellige kommentarer.
Der er meget at lære.

Mvh
Bent

Svar til #30:

Hej

Lige et enkelt tip:
Når jeg måler ripple, anvender jeg ALDRIG en oscilloskopprobe, men derimod et coax kabel. Som oftest semirigid placeret så tæt på kilden som muligt.
På målesiden anvender jeg en DC blokker og derefter en 50 Ohms terminering. Ikke fordi det har noget med 50 Ohm at gøre, men fordi ripple der ikke har en lav sourceimpedans (frekvenser over strømforsyningens loopbåndbredde) herved undertrykkes. Denne undertrykkelse vil alligevel ske i en veldimensioneret afkobling på forbrugssiden, så man begår ikke nogen egentlig målefejl med denne metode.
En almindelig 1/10 MOhm probe vil derimod opsamle alskens støj fra omgivelserne. Støj der absolut intet har at gøre med den reelle måling.

Mvh
Hans-Jørgen

Svar til #31:
Det er første gang jeg har hørt nødvendigheden af at anvende semirigid kabel ved målinger på 50Hz.

Der måles på en spændingsforsyning der har en indre modstand i milliohmstørrelsen og som i de fleste tilfælde har en kondensator på flere tusinde uFarad direkte på klemmerne, det er svært at se problemet.
De x10 prober jeg anvender samler ikke alskens støj fra omgivelserne ved måling på lavimpedansede kilder så det kunne være du skulle skifte probeleverandør?

Hilsen
Frank

Svar til #32:

Hej Frank

Det kommer jo helt an på hvad du måler på!
Impedansen på en reguleret PSU, når frekvensen kommer over reguleringens loopbåndbredde, er bestemt ikke i milli Ohm klassen!

Om man vil det eller ej, anvender langt det meste udstyr i dag switchmode forsyninger med ripple langt op i MHz området.

50 Hz udstyr findes naturligvis hyppigt i ældre udstyr, men der er altså ikke mange, bortset fra nogle få nicher, der anvender 50 Hz transformatorer i dag.

Det gør vel heller ikke noget, hvis man i den her diskussion dækker lidt bredere, end udstyr der blev produceret da farfar var ung.....

I øvrigt: Hvis du kigger på Bents oscilloskopbillede i #29 vil du se nogle nåleformede spikes. Hvis de virkelig stammer fra Drake PS7'eren, har den et særdeles seriøst problem ;-)

Jeg ved ikke hvilken probeleverandør, du vil anbefale. Bortset fra et par 25 GHz Tektronix oscilloskoper anvender vi stort set udelukkende Keysight, Rohde & Schwartz og LeCroy udstyr, men har du noget der er bedre, hører jeg da rigtig gerne om det.

Mvh
Hans-Jørgen
- der, i parentes bemærket, har 40 års erfaring som udviklingsingeniør.

Svar til #33:

Hej Hans-Jørgen, Frank.

Jeg har set jeres kommentarer vedr. brug af semirigid coax kabel som erstatning for en normal oscilloscope probe ved disse målinger.
Men Hans-Jørgen, du nævner at PS7'en kan have et særdeles seriøst problem som følge at de relative høje spikes.
Er de da så høje ? Opløsning er 20mV/tern.
Hvad kan da være galt ?
Jeg har 2 andre PS7 som jeg vil checke under de samme betingelser.
Så bliver det spændende at se om der er forskel.

Mvh
Bent

Svar til #33:
Hej Hans-Jørgen,

Nu er der her tale om en Drake PS7 der er en helt klassisk lineær opstilling med en 723 som controller. Feeedbackloopen er begrænset til ca 3kHz men der ligger 2100uF tværs over udgangen. Jeg tvivler stærkt på at de kommer fra PS7'eren der er ingen swithende ting i den ikke engang en netafbryder.
Hilsen
Frank
Hvis det har betydning kan jeg slå dig som udvikler med 12 år, hi

Svar til #34 og 35:

Hej Bent

De spikes du har i billedet, tror jeg ikke, ligesom Frank heller ikke gør, kommer fra din PS7, og de skal derfor slet ikke være der!
Det er det, der er min pointe.

Du måler altså noget andet, en det du vel egentlig vil. Ville ikke undre mig om der er tale om indstråling i din probe fra noget helt andet udstyr. Din mobiltelefon for eksempel. En sådan indeholder adskillige switchede forsyninger.

Dette er et mildt tilfælde, men måler du på udstyr, der indeholder et antal switchede strømforsyninger, og det er der altså rigtig meget udstyr der gør i dag, vil du se et helt andet billede. Det slipper man for med coaxen.
Måling er bare en svær disciplin.

Hej Frank

Selv hi ;-)
Det kunne jo være, at der er andre der læser med, og som måske har tænkt sig at måle på noget andet end en PS7. Derfor mit forsøg på at tænke lidt bredere, og med tanke på dagens udstyr.

Mht. PS7'eren er vi da helt enige (hvis alle 2100uF -sammen med en lav ESR- altså stadig er hjemme) :-).

...og nu tror jeg at jeg stopper, inden suppen bliver alt for tynd ;-)

Mvh
Hans-Jørgen

Der vist en knap der prellede...

..og så lige en gang prel mere :-(

Svar til #36:

Hej Hans-Jørgen, m.fl.

Lige et par korte bemærkninger til mine målinger inden vi lukker dette emne.
Jeg vil prøve at undersøge hvad der kan være årsag til de spikes som måske ikke burde være vist.
Jeg vil prøve med andre prober og slukke unødvendige apparater i huset mens jeg gentager målingerne.
Jeg har testet de 2 andre PS7'ere og den ene ligner den første til forveksling hvad angår scope billedet. De er helt identiske.
Den 3. PS7 er lidt anderledes.
Billede vedlagt.
RMS værdien er dobbelt så høj som den første, og P-P værdien er lidt lavere som den første.
Så den første PS7 er vel at foretrække frem for den sidste ?
Er der et godt bud på, hvorfor det ser lidt mere voldsomt ud i forhold til det første billede som er vist tidligere ?
ESR værdier på alle 3 2100 µF kondensatorer er målt til 0,115 Ohm, 0,109 Ohm og 0,129 Ohm med en MESR-100 meter.
Det ene ben var frigjort fra kredsløbet.
ESR værdier for de store ladelytter ligger under 0,5 Ohm.
Hvis jeg aktiverer knappen BW Limit på oscilloscopet bliver alle spidserne fjernet som eksemplet viser med de viste fotos.
Med og uden.

Mvh
Bent

Svar til #39:
Hvad viser scop-billedet i samme indstilling, såfremt du jorder probens spids direkte? Altså 0 inputpotentiale?

Svar til #40:

Hej Axel

Når jeg kortslutter proben fås følgende billede.
Der er lidt krims krams som du kan se.
Burde det være en hel ren "linie" ?

Når jeg trækker de 2,7mV RMS fra de ca. 4,5 mV RMS som jeg målte tidligere bliver resultatet ca. 1,8 mV RMS.
Det er jo lavere end 3 mV RMS som var kravet i følge manualen for PS7.
Så vel OK ?

Mvh
Bent

Svar til #41:
Jeg har til sammenligning under 0,2mVp (BG kan ikke lide "mindre end-tegn?).

Jeg kender ikke det pågældende scop, men jeg synes umiddelbart det er noget støjfyldt, kunne være dårlig afskærmning eller den interne PSU der driller - Andre må byde ind hér.

Angående test af PSU, så er ripple ved konstant belastning jo én ting, en anden ting er at vi stort set aldrig belaster vores forsyninger konstant og rent ohmsk, så et bedre billede fås ved varierende belastning - F.eks. modulere belastningen med 10-80%, 10-2,4kHz hvidstøj - Det vil fortælle en del mere om forsyningens evne til at levere det ønskede.
Det gør ikke målingen nemmere dog...

Svar til #29:

Bent, du spørger ”Jeg vil lige gentage målingen med 334A da jeg lige skal vide om det kun er i stilling ”Voltmeter” jeg skal måle, eller jeg skal igennem hele processen ?”

Du skal anvende '334-eren i stilling ”Voltmeter” og ikke ”Distortion” (knap nr. 15, figure 3-1 på side 3-0 i ’334-manualen). Så er ”Set Level” og hele notchfiltersystemet inaktivt, og du kan direkte måle ripplen med ”flad frekvensgang”.

Du skal dog huske at sætte omskifter ”High Pass” (knap nr. 8, figure 3-1 på side 3-0 i ’334-manualen) i stilling ”off”, hvis den ikke er det i forvejen. I stilling ”on” vil dette filter undertrykke signaler under omkring 1 kHz, og så vil du ikke måle nogen ripple. Ideen med dette højpasfilter er at kunne måle uden indflydelse af brum – og det er jo ikke lige det, vi er ude efter her...

Du skal ikke ”igennem hele processen”, hvis du tænker på udbalancering af grundtone som ved distortion/forvrængningsmåling på f.eks. et 1 kHz signal. Jeg har lidt på fornemmelsen, at du har haft denne funktion indkoblet, da du i #21 skrev: ”Jeg synes det var lidt svært at få et resultat ud af 334A, men det må være 0,002 V RMS.” . Jeg kommenterede forholdet i #24.

Svar til #31, #33, #36 og #42:

Jeg er enig med #32 i, at anvendelsen af DC block, 50 ohm og semirigid kabler er et overkill og måske en forkert og en u-ønsket belastning i forhold til strømforsyningens design.

Hvis prober samler støj op, er det meget mere sandsynligt, at der er common mode strøm-støj på netledninger til ’skop og strømforsyning, og at der er noget transferimpedans til stede, der omsætter common mode strøm til en støjspænding, som #42 er inde på.

I PS7’erens tilfælde, se diagram f.eks. her: http://www.wb4hfn.com/DRAKE/DrakeManuals/PDFDOC S/PS7%20Power%20Supply%20Manual.pdf er der et par netfilterspoler L1 og L2 samt ”modulationsblok-kondensator” over ensretterbroen til 13.6 volt-siden, men ikke over ensretterbroen til forsyningen af reguleringskredsløbet.

Common mode strømstøj er derfor ikke nødvendigvis dæmpet særlig godt. Måske er dette ændret i forskellige serier og modifikationer i løbet af produktionsforløbet hen over tid. Det har jeg dog ikke undersøgt; men det kan godt give forskelle i ripple’ens kurveform, hvis f.eks. senseledningerne og deres eventuelle afkoblinger er monteret forskelligt.

Efterprøvningen af common mode støjstrøm teorien kræver anvendelse af et batteridrevet ’skop for fuldstændig isolation fra lysnettet, uden DC blokering og med høj indgangsimpedans. Som måleledninger vil et par korte, uskærmede, eventuelt let sammensnoede prøveledninger være fuldt tilstrækkeligt. Ved at flytte lidt rundt på ’skop og måleledninger kan man se, om brumfeltet fra PS7’erens transformator skulle betyde noget.

73, OZ7S Sven

(Der har udviklet elektronik i mere end 45 år og målt på EMC og radio i endnu flere...)

Svar til #43:

Hej Sven m.fl.

Det var lige det jeg manglede svar på.
Tak for det !
Så vidt så godt.
Jeg har lige udskiftet ladelytterne 2 X 15000 µF i PS7'eren med den dårlige ripple spænding.
Så vil jeg lige sluttelig teste dem igen med 25 Amp. med følgende for sammenlignings skyld.
HP334A
HP54615B
HP54616B
Philips PM3065. Analog. Den fanger nok ikke alle spidserne.
Og så må det være som det er.
Men vi er jo nede i den lave ende af måleområderne. Trods alt.

Mvh
Bent

Svar til #44:
Jeg ville prøve at slukke for strømforsyningen - men bibeholde måleledninger/prober osv tlsluttet.
Og undersøge om en del af - måske hele - den højfrekvente ripple stadig vil kunne ses på oscilloskopet ?

Om ripplen er 1 eller 3 mV har det nogen praktisk betydning i denne sammenhæng ?

Svar til #45:

Hej Søren

God ide'.
Og jeg er enig.

/ Bent

Svar til #44:

Ork, jo: Philips PM3065 skal nok fange alle spidserne. Det er jo et 100 MHz 'skop, så det er alt rigeligt. Mål med korte, uskærmede ledninger evt. let sammensnoede. Glem alt det med 50 ohm, DC blok og skærmede kabler, og x10 probe er heller ikke nødvendig.

Husk også at prøve med belastningsmodstande i stedet for din fine elektroniske 'strømsluger' som belastning - hvis du altså kan finde en belastningsmodstand, der har tilstrækkelig lille modstand og blot kortvarigt kan tåle mosten!

73, OZ7S Sven

Svar til #47:

Hej Sven, Søren m.fl.

Her er så resultaterne af mine målinger på 3 stk. PS7 strømforsyninger.
Jeg har valgt af vise et par fotos frem for at skrive en masse tekst.
Alle 3 giver ens resultater, så her er for een af dem.

HP334A:
Uden spænding på opstilling: 10µV.
Med spænding på opstilling uden belasting: Ca. 700µV.
Med 25 Amp. belasting: 800µV. Ingen foto.
Ingen stor forskel på de sidste 2 resultater.

HP54615B:
Som det ses på billedet uden spænding på opstilling måles der ca. 5mV RMS / 40mV P-P.
Det forbliver det samme med spænding på opstilling, samt med 25 Amp. belastning.
Hvis ikke ”offset'et” var der, er der vist ikke meget at komme efter.
Jeg har heller aldrig fået rapporter på brum eller lign.

HP54616B:
Nøjagtig det samme som for 54615.
For begge gælder, at hvis jeg trykker på BW Limit knappen, bliver værdierne stærkt reduceret.

PM3065:
Ved 5mV/tern bliver 1tern fyldt godt ud, uanset om der belastes med 25 Amp., eller opstillingen er uden spænding.
Der skal dog ikke flyttes meget rundt med tingene før det kan ses på oscilloscopebilledet.

HP'erne er ikke så følsomme hvad det angår.

Når jeg engang får samlet en modstand på 0,544 Ohm / ca. 340 W, så vil jeg gentage målinger med denne.

Udover at have været ”rundt om” RMS begreberne er det også lykkedes at komme lidt ind på målinger af ripple på Drakes PS7.
Der er sikkert meget endnu der kan undersøges m.h.t. common mode etc., men de opnåede resultater er OK for mig.
Det har igen været meget givende.

Mvh
Bent

Svar til #48:
Ja, lad os afvente målingerne med en 'passiv modstand' i stedet for din elektroniske belastning. Den støjer muligvis lidt. Time will show...

Min mistanke til dette bestyrkes lidt af, at indkobling af BW limit på 'skopet HP54616B begrænser båndbredden til ca. 50 kHz, som der står i manualen, og så bliver 'skopbilledet væsentlig mere støjfrit.

Det helt hysterisk ultimative, når vi nu er ved at måle så små signalniveauer og gerne vil kende deres sammensætning/spektrum, er at måle spekteret på de 13,8 volt med din spektrumanalysator: MEN DET MÅ DU IKKE BEGYNDE PÅ, FØR DU HAR FÅET NÆRMERE INSTRUKTIONER!! Du bør anvende en FET-probe med 50 ohm udgangsimpedans, f.eks. Tektronix P6045, så du ikke brænder noget af. Jeg kontakter dig pr. privat mail.

73, OZ7S Sven