Česky:
|
RBox
Referenční odporová dekáda 0.1%
Při konstrukci měřicích přístrojů je zapotřebí odporová dekáda, pomocí které by bylo možné měřicí přístroj testovat a kalibrovat. Zpočátku jsem vymýšlel dekádu řízenou procesorem, což by znamenalo spínání odporů pomocí relé (do polovodičových spínačů nelze přivádět libovolné napětí). Stačilo by v každé dekádě spínat 4 rezistory s hodnotami 1, 1.8, 3.3 a 5.6 (tj. interval 1.8). Totiž než shánět přesné odpory 1, 2, 4 a 8 (nebo je sestavovat z více odporů), jednodušší je použít odpory z řady (třeba i s nízkou přesností) a pomocí referenčního odporu změřit jejich přesnou hodnotu. Procesor se pak již postará o sestavení správné hodnoty, je schopný vykompenzovat odchylky hodnoty odporů (proto je interval 1.8 a ne 2.0). Nevýhoda řešení s relé - odpor kontaktů jednotlivých relé se sčítá (dá se zlepšit přidáním relé, která přemostí více dekád najednou) a dlouhá cesta přes kontakty relé tvoří cívku. Bylo by možné stav vylepšit paralelním spínáním odporů místo sériového spojování (vhodné pro odpory s nízkou hodnotou), ale stále to není ono. Pak mě inspirovala odporová dekáda z Číny, s odpory 1.0x v řadě, spínané jumpery - měla sice jen přesnost 1%, nenastaví hodnotu automaticky, ale jak jsem zjistil, pro amatérskou praxi je takové řešení plně dostačující. Jen jsem použil odpory 0.1%. Ale od myšlenky automatické dekády jsem ještě tak úplně neopustil, především kvůli vidině dosáhnout ještě vyšší přesnosti.
Schéma zapojení je prosté - v řadě DIL přepínačů přesunete propojku na příslušnou pozici udávající, kolik stejných odporů se použije v řadě.
Klikněte na obrázek pro zvětšení...
Plošný spoj je navržen jako jednostranný. Původně jsem chtěl letovat odpory ze stejné strany jako propojky, ale pak jsem je raději naletoval odspodu, abych mohl horní stranu polepit popiskou (ta je tu hodně důležitá). K tomu jsem upravil předlohu plošného spoje - začernil jsem díry pro odpory, aby se lépe letovaly ze strany spojů (na desce z Eagle ty díry zůstaly). Odpory jsem použil s přesností 0.1%. Nejnižší odpory z rozsahu 1R jsem sice nesehnal v přesnosti 0.1%, musel jsem použít 1%, ale to nevadí - tento rozsah je jen doplňkový, k nastavení nižších řádů vyšších odporů, tak tam nižší přesnost není na závadu.
Spodní strana (strana spojů):
Spodní strana upravená, s odstraněnými dírami pro odpory:
Osazení desky (pohled z horní strany s propojkami):
Potisk horní strany (potisk jsem vytiskl na papír na inkoustové tiskárně, přilepil na desku plošných spojů, přelepil izolepou a převrtal díry):
Desku plošného spoje jsem přišrouboval do spodního dílu krabičky KM78.
Je to jedna z mála věcí, kde není potřeba programovat procesor. :-) Je dobře zkontrolovat hodnotu na alespoň rozumně měřícím ohmmetru. I když nebude moc přesný, můžete alespoň porovnat odpory vyšší dekády se součtem odporů nižších dekád. Příklad:
Při těchto porovnávacích testech jsem narazil na to, že některé odpory se nejen blížily udávané toleranci 0.1%, ale některé ji i trochu překročily. Je potřeba tedy buď počítat s trochu horší přesností než je udávaná, nebo vybrat odpory lépe odpovídající požadované hodnotě.
Při výběru odporů by bylo možné použít buď přesný můstek, nebo sice nepřesný ohmmetr, ale se stabilním údajem, aby bylo možné porovnávat shodu. 10 stejných odporů 0.1% (nejlépe z různých výrobních várek) by se spojilo a porovnaly by se s odporem s 10x vyšší hodnotou - v tom případě by bylo dost pravděpodobné, že odchylka jednoho z odporů v řadě se tak moc neprojeví, díky zprůměrování. Případně by ještě pomohl můstek, který by uměl přesně porovnávat hodnoty v poměru 1:10.
Grafické podklady (schéma a plošný spoj)
Kompletní download podkladů RBox (včetně www stránky)
Výběr součástek byl uzpůsoben na prodejnu GM Electronics, kterou mám blízko. V současnosti vidím, že nejsou na skladě přesné odpory s hodnotou 1M a 10M - je tedy potřeba použít přesnost 1% (koupit jich více) a vybrat přesnější hodnoty porovnáváním s nižšími rozsahy (na nižších rozsazích nastavit hodnotu 9999... a porovnat na ohmmetru nebo můstku).
Součet ceny za vše je 504 Kč (včetně krabičky a fotocuprextitu).
Miroslav Němeček
, 