Miernik lamp DIY - sonda

[PawelAnd]

Bardzo dziękuję za pomoc. Zapowiada się dobrze:

avrdude -e -P usb -c USBasp -p Atmega16 -B200
avrdude: set SCK frequency to 4000 Hz
avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions
Reading | ################################################## | 100% 0.06s
avrdude: Device signature = 0x1e9403
avrdude: erasing chip
avrdude: set SCK frequency to 4000 Hz
avrdude: safemode: Fuses OK

Jakie ustawić fuses dla tego narzędzia avedude? Pytam, bo w wątku znalazłem kilka wersji, różniące się wartością high:
HIGH 0xC9, LOW 0xEF
High 0x99, Low 0xEF
HIGH=0xD9, LOW=0xEF
Chyba, że na tym etapie już mogę próbować po kolei, aż zadziała?

[Tomasz Gumny]

HIGH=0xD9, LOW=0xEF
Jeśli SCK ma rzeczywiście 4000Hz, to programowanie będzie długo trwało. Może tam trzeba dodać „k”?

[PawelAnd]

Dałem parametr -B 3, czyli dzielnik, który dał sck ponad 180kHz, bo wyczytałem, że z jakiegoś powodu musi być poniżej 200kHz.
Poszło szybko i gładko. Kostka działa, jest wersja 1,16. Zmierzyłem lampę, wydaje się, że nic nie wybuchło.
Natomiast jeśli chodzi o wyniki pomiaru prądu żarzenia to nadal to samo. Są identyczne jak wcześniej. Więc już chyba tylko zostaje albo algorytm, albo precyzja atmegi16. Podczas pomiaru zmierzyłem też vref czy czasem nie skacze, ale jest stabilne.
Zastanawiam się, czy w ogóle jest sens walczyć o większą dokładność pomiaru Ih? Czy taki błąd znacząco wpływa na pomiar emisji ia w przypadku małych triod?
Fajnie, jeżeli ktoś przeprowadzi podobne pomiary dla kilku rezystorów w trybie zasilacza.

[Radiowiec]

Dałem parametr -B 3, czyli dzielnik, który dał sck ponad 180kHz, bo wyczytałem, że z jakiegoś powodu musi być poniżej 200kHz.
Poszło szybko i gładko. Kostka działa, jest wersja 1,16. Zmierzyłem lampę, wydaje się, że nic nie wybuchło.
Natomiast jeśli chodzi o wyniki pomiaru prądu żarzenia to nadal to samo. Są identyczne jak wcześniej. Więc już chyba tylko zostaje albo algorytm, albo precyzja atmegi16. Podczas pomiaru zmierzyłem też vref czy czasem nie skacze, ale jest stabilne.
Zastanawiam się, czy w ogóle jest sens walczyć o większą dokładność pomiaru Ih? Czy taki błąd znacząco wpływa na pomiar emisji ia w przypadku małych triod?
Fajnie, jeżeli ktoś przeprowadzi podobne pomiary dla kilku rezystorów w trybie zasilacza.

Ja bym jednak stawiał na program. Szkoda że nie porównałeś prądu multimetr/miernik przy zmniejszaniu natężenia prądu - to by pokazało czy to nie są śmieci w zmiennej.
Błąd pomiaru Ih nie ma znaczenia dla lamp żarzonych napięciem (np seria A lub E) bo prąd jest tylko skutkiem zadanego napięcia. Problem może być z lampami żarzonych określonym prądem (seria P) bo tam napięcie jest regulowane tak aby uzyskać odpowiedni prąd. Nie wiem, czy miernik ma aż tak rozbudowany program że stabilizuje prąd żarzenia dla lamp które tego wymagają, czy w tabeli podane jest odpowiednie napięcie "teoretyczne" dla uzyskania danego prądu.
Wg mnie warto poszukać błędu, bo skoro miernik Ua/Ia jest bardzo dokładny to szkoda to wszystko psuć niedomagającym pomiarem Ih.

[atom1477]

Zajrzałem do kodu źródłowego programu, i nie widzę tam jakiejś specjalnej obróbki pomiaru IH.
Szkoda że nie zrobiłeś testu o jakim pisałem, czyli podawaniu napięcia z potencjometru.

[PawelAnd]

Zajrzałem do kodu źródłowego programu, i nie widzę tam jakiejś specjalnej obróbki pomiaru IH.
Szkoda że nie zrobiłeś testu o jakim pisałem, czyli podawaniu napięcia z potencjometru.

Zrobiłem tak, że najpierw podniosłem nóżkę 39 czyli pomiar Ih, to usłyszałem piknięcie buzzera i na wyświetlaczu było coś około 1900mA (podawanie napięcia na 39 nic nie zmieniało).
Następnie przywróciłem stan oryginalny (pin 39 podłączony) i za pomocą potencjometru podłączonego do vcc i gnd (5,09V) ustawiałem napięcia i obserwowałem wyświetlacz. Wszystkie wyniki identyczne jak przy wcześniejszym podpinaniu rezystora między H1 i H2 i pomiarze napięcia na nóżce 39.
Starałem się potencjometrem ustawiać identyczne napięcia jak przy wcześniejszym bezpośrednim pomiarze, aby łatwo porównać. Wklejam jeszcze raz poprzednie wyniki, bo są identyczne:
multimetr, miernik lamp, napięcie na atmedze pin 39 Ih
44mA, 10mA, 19,2mV
68mA, 40mA, 30,9mV
124mA, 90mA, 59,7mV
686mA, 670mA, 345,3mV
1286mA, 1290mA, 645mV

Tak więc chyba zasilacz mam ok. Chyba, że ma ktoś jeszcze jakiś pomysł, co można sprawdzić?
Może kwestia dokładności atmegi, tylko dziwne że Ia mierzy dokładniej przy niskim prądzie (albo jednak kwestia algorytmu).
Dobrze jakby ktoś jeszcze w trybie zasilacz sprawdził jak to u niego wygląda. Ja podpinałem rezystory 280 Ohm, 180 Ohm, 100 Ohm, 28 Ohm, 8 Ohm.

[atom1477]

Zrobiłem tak, że najpierw podniosłem nóżkę 39 czyli pomiar Ih, to usłyszałem piknięcie buzzera i na wyświetlaczu było coś około 1900mA (podawanie napięcia na 39 nic nie zmieniało).
Następnie przywróciłem stan oryginalny (pin 39 podłączony) i za pomocą potencjometru podłączonego do vcc i gnd (5,09V) ustawiałem napięcia i obserwowałem wyświetlacz.

Dziwny pomiar.
Dlaczego nie podłączyłeś potencjometru do podniesionej nóżki 39?

[Tomasz Gumny]

Zrobiłem tak, że najpierw podniosłem nóżkę 39 czyli pomiar Ih, to usłyszałem piknięcie buzzera i na wyświetlaczu było coś około 1900mA (podawanie napięcia na 39 nic nie zmieniało).

Zapewne na niepodłączonym wejściu pojawiły się zakłócenia, które tester zinterpretował jako przeciążenie.

Następnie przywróciłem stan oryginalny (pin 39 podłączony) i za pomocą potencjometru podłączonego do vcc i gnd (5,09V) ustawiałem napięcia i obserwowałem wyświetlacz. Wszystkie wyniki identyczne jak przy wcześniejszym podpinaniu rezystora między H1 i H2 i pomiarze napięcia na nóżce 39.

Taki pomiar nic nie wnosi.
Zrób jak radził atom1477: podłącz do GND i 5.09V końce potencjometru (~10k, jeśli masz, to wieloobrotowy) lub zwykły z dodatkowym rezystorem ~40k od strony 5V. Napięcie z suwaka podaj na wiszące wejście 39. Multimetr podłącz między suwak i GND blisko procesora. To napięcie i odpowiadające mu wskazanie testera dadzą istotne informacje. Nie podłączaj nic do H1/H2. Jeśli zadziała zabezpieczenie nadprądowym (alarm H), to obniż napięcie na suwaku (poniżej ~1V) i porusz gałką, żeby go skasować.

[atom1477]

Jeszcze trzeba dać kondensator 100nF od wejścia (pinu 39) do masy.
A najlepiej to zachować oryginalny jaki tam już był (C32), a zamiast podnosić pin procesora to odlutować rezystor R78.

[PawelAnd]

Zrobiłem tak jak opisaliście, czyli usunąłem rezystor R78, suwak (wieloobrotowy potencjometr 10k) do pinu 39, do krańców potka gnd i 5,09V. Woltomierz gnd i pin 39. Nic nie podpięte do H1 i H2. Starałem się potkiem ustawiać możliwie jak najbardziej zbliżone napięcia jak przy moich poprzednich pomiarach, aby łatwiej porównać. Niestety wyniki w zasadzie identyczne, czyli niepoprawne.

napięcie gnd-pin39, wskazanie wyświetlacza miernika lamp
19mV, 10mA
30,2mV, 40mA
59,7mV, 100mA
345,3mV, 670mA
645mV, 1270mA

Więc chyba algorytm? Bo raczej mała szansa, ze inne wejście adc, gdzie jest pomiar Ia mierzy dużo dokładniej? Chyba, że tam na pin wpadają większe wartości mV? Wczoraj jeszcze zmierzyłem w trybie zasilacza między A1 i K dałem rezystor 46,4K i napięcie 250v anodowe, to miernik pokazywał dokładnie to co wyświetlacz, czyli z tego co pamiętam 5,32mA.

[Tomasz Gumny]

Gdyby od napięcia odjąć 10mV, to wskazania testera byłyby prawidłowe. Pierwszy pomiar (19mV, 10mA) można pominąć, bo rozdzielczość wyświetlania wynosi 10mA.
Rozdzielczość ADC przy 10-bitowym przetwarzaniu i Vref=5V to 5mV. Dokładność ADC w ATmega to coś koło 2LSB, więc chyba trzeba się z takim przesunięciem pogodzić.

[velsper]

Postanowiłem przy okazji przyjrzeć się swojemu miernikowi. Faktycznie, u mnie też są błędne pomiary, jeżeli chodzi o Ih, i szczerze nie zwróciłem na to wcześniej uwagi, bo mierzyłem w większości lampy, gdzie samo napięcie żarzenia jest istotne, nie prąd.

Ih miernika: 90mA, prąd zmierzony rzeczywisty: 109mA
Miernik: 100mA, prąd zmierzony: 115mA
Miernik: 200mA, prąd zmierzony: 206mA
Miernik: 300mA -> zmierzone 301mA, więc prawie idealnie
Miernik: 420mA -> zmierzone 408mA, już powoli zaniża
Miernik: 620mA -> zmierzone 598mA.

Powyżej nie testowałem, ale tendencja raczej zawyżania wskazań w stosunku do rzeczywistego prądu.

Co do napięć:

Uh ustawione: 4V, zmierzone 4,09V
Uh 6,3V, zmierzone 6,33V
Uh 10V, zmierzone 10,01V, prawie idealnie
Uh 12,6V, zmierzone 12,59V
Uh 15V, zmierzone 14,97V

Obciążenie to rezystor(y) 47Ω/15W, pomiary multimetrem z TrueRMS. U5A ustawione poprzez dodanie do R2 (680Ω, pin ADJ i masa przy LM317) równolegle potencjometru wieloobrotowego 100kΩ i doregulowanie do maksymalnie zbliżonych wskazań między testerem a zewnętrznym multimetrem. Szczerze - nie wiem jaka jest wartość Uref (U5A), bo tego nie mierzyłem, a po zamknięciu tego w obudowie jest tam trochę ograniczony dostęp teraz.

Ug1 i anodowe są w porządku, choć sam miernik przy anodowym większym niż 130-140V pokazuje 1V mniej, niż jest ustawione i jest w rzeczywistości. Na przykład, dla 300V ustawionego mam 300,1V na wyjściu, miernik pokazuje 299V. Pomiaru Ia teraz nie sprawdzałem, ale jak to kiedyś ustawiłem za pierwszym razem, to było raczej w granicach błędu.

U mnie za to są jeszcze inne drobne problemy, ale da się z tym jakoś żyć: siejące przetwornice czasami zakłócają wyświetlacz, pomimo zastosowania maksymalnie krótkich połączeń między PCB a wyświetlaczem i zastosowaniu filtra ferrytowego na wiązce przewodów do LCD. Być może to kwestia przeprojektowania rozmieszczenia elementów w obudowie, sam LCD teraz wisi praktycznie nad radiatorem. Czasem też zdarza się (raz na 20-30 włączeń), że po uruchomieniu miernika zawartość EEPROMu lubi się rozsypać i trzeba na nowo programować pozycje definiowane przez użytkownika. FLASH jest ok, program działa.

Trzecim problemem są oscylacje, w które miernik potrafi wpaść, jeżeli podłączamy lampę mocy pokroju AL4 albo jakąś mniejszą, ale ze sporym nachyleniem na nieco dłuższych przewodach (~30cm) do gniazdek pomiarowych. Rezystory antyparazytowe nie zawsze pomagają, ale z tego co poszperałem na różnych forach, ten problem nie tyczy się tylko naszego testera. Być może dodatkowo koraliki ferrytowe na przewodach mogły by pomóc, ale jeszcze tego nie sprawdziłem.

[PawelAnd]

To dziwne, coś musi Ci wyjątkowo mocno siać. Ja ostatnimi czasy bardzo dużo rozkładałem ten miernik i składałem. Sporo w nim dłubałem. Kable leżały w najróżniejszych pozycjach, nie mam filtrów ferrytowych, a nigdy mi się nie zdarzyło, aby coś nietypowego pojawiło się na wyświetlaczu, czy skasowała się pamięć eeprom. Natomiast zauważyłem, że po ostatniej naprawie delikatnie spadła dokładność pomiaru Ua. Wartość na wyświetlaczu 249V, a wartość zmierzona 245V (wcześniej było 247V). Podejrzewam jakość elementów, które ostatnio wymieniałem po awarii, a pewnie zwłaszcza opamp 358. Myślałem, że kwestia nowej atmegi i na chwilę wrzuciłem poprzednią, ale wynik identyczny. Czy ktoś stosuje jakieś lepsze opampy niskoszumne? Czy w ogóle warto takich szukać do tego miernika? Jaki parametr odpowiada za szumy i precyzję, niskie wyjściowe napięcie niezrównoważenia?

[velsper]

U mnie są zwykłe LM358 od Texas Instruments, ze starych zapasów. Dobrze działał również na LM358 od National-a. Po którejś awarii podstawiłem też BA10358 od Rohm-a, ale na tych miernik zaczął już "mierzyć" bez włożonej lampy, więc jakiś wpływ na pewno miały. Rezystory w torach pomiarowych mam 1% (w zasadzie to wszędzie są 1%).

Muszę sprawdzić jeszcze jak wygląda kwestia zasilania samej Atmegi, może tam przychodzi jakiś śmietnik i szalejący wyświetlacz i samowolne zmienianie danych w EEPROMie są ze sobą związane. Choć wydaje mi się, że kiedyś na innym LCD nie miałem takiego problemu, teraz jest założony jakiś chiniec i czasem szaleje, jak się go za blisko zbliży do przetwornicy żarzenia. Na pewno też problemów nie miałem, jak płytka była na stole poza obudową.

[atom1477]

Czy ktoś stosuje jakieś lepsze opampy niskoszumne? Czy w ogóle warto takich szukać do tego miernika?

To nie szumy są problemem.
Więc nie ma sensu szukać biorąc pod uwagę tylko szumy.
Zresztą w pomiarze IH akurat żaden oamp nie uczestniczy.