易水河 发表于 2012-4-1 15:53:52

用热敏电阻搞定胜利VC86E温飘兼谈其转盘问题及测量稳定性问题—4月17日又作重要修改

       胜利VC86E也算是一块好表，还比较精准，测电阻也不偏小，有温度档。也有一些问题，主要是温飘和转盘问题。     温漂
以下红色内容为2012年4月17日做的重要修改：
因为负温度系数NTC的非线性，在温度较高时会过补偿，使读数偏高。按照先前的NTC和47欧并联后串入电路，实际观察到29度相比23度时，两万的读数+7字。更高未测。2012年4月16日，为改善线性，将文中的标称510欧姆NTC先和一个1K串联后再和100欧姆并联，以代替先前的NTC直接和47欧并联，其余操作不变，具体见正文。200欧可调大约一共要逆时针调11圈，实测非常理想。10~25度（降温或升温过程中VC86E自测温度，已经校正），两万读数一字不变，其他温度与10~25度比：1.6度时读数变大3字，3度为+2字，5度时+1字；温度升高到29及33度，+1字，再升高到37度，+2~3字跳动。
有条件的同学也可以用线性PTC，就是用单晶硅材质的测温用PTC试试，串联在200欧可调与芯片输出的1.25V基准之间，效果应该会更好。    VC86E用的主芯片是ES51932，典型温飘为75ppm /℃，根据网友反映的比如用10v的基准，一度漂一个字，相当于100 ppm/℃，随气温降低测量结果变大。我手里两块86E生产日期是同一天，实测自制的2v电压基准（23℃恒温），VC86E每9℃漂10个字，相当于55 ppm /℃。早先有矿石收音机网友shark04http://www.crystalradio.cn/thread-224010-1-1.html用负温度系数的330欧姆碳膜电阻解决温飘。    说实话，老碳膜电阻一是不好找，二是电阻老化也就是阻值变化会比较明显，对表的长期稳定性不好，三是调试麻烦。其实有更专业的东西，就是负温度系数热敏电阻NTC。NTC一致性好，稳定，性能参见网页http://www.wwwstandard.cn/index.php?doc-view-795.html，常用作温度补偿，温度测量及控制。 下面就以我手中的温飘55 ppm /℃的86E为例说明改法。    原基准的接法是内部基准输出,串13K+200欧可调+1K到GND, 200欧中心抽头输出-100mv 。实测中心抽头到1K端为168欧姆，到13K端仅仅39欧姆。根据计算，对温飘55 ppm /℃，必须让中心抽头到GND之间的1168欧姆在温度升高10℃时电阻降低0.702欧姆（11℃时电阻降低0.772欧姆）。 我在铅酸蓄电池的充电控制板中拆得一个NTC，标称阻值510欧姆，实测室温12.0℃时为968欧姆（这个东东对温度太敏感了，我用86E测这个时，口中随意呼出的气流竟然使它在室温中的电阻仅仅八百多欧姆，最后只好用表夹夹着测量，头不要朝向NTC），在23.0℃恒温箱中为703欧姆。如果与47欧姆的电阻并联，分别为44.055，及44.824欧姆，升高11.0℃会减少0.769欧姆。相当于一个44欧姆，负温度系数为1600 ppm /℃的电阻。将他们串入200欧可调和1K之间，恰好抵消温飘。用700W电吹风高热档吹二三十秒的方法，随意挑选了一只阻值变化小些的47欧金属膜电阻。见下图，在红圈处切断铜箔，

        在1Ｋ电阻的断端焊一根导线，穿过那只１０３的可调电位器的洞，见下图
       在电路反面焊接，一端焊在２００欧姆可调的下端，一端焊在刚才穿过来的导线上，见下图
        加工完成，通电，200欧可调逆时针转约5圈，细调。实际测量2V的基准，将VC86E在塑料袋中封好，放入5℃冷藏箱3小时后，放室温中自然升温再直至放入恒温箱，从5到23℃，变动不超过一个字，相当于2.8 ppm /℃。一次成功。    上述方法对原电路改动小，原电路特性都得以保留。有必要的话，还能方便地通过调整并联的47欧姆电阻的大小，改变补偿量：比如47欧姆改为65欧姆时就能抵消原先的100ppm /℃的温度系数。     转盘问题：    网上反映VC86E转盘问题的比较多，主要表现在故障表的电阻档表笔直连有几个甚至几十欧姆电阻；与此相反的是优利的UT61E 没有类似问题。我认真对比UT61E的电路图和VC86E电路板，发现优利德的设计师通过设计已经完全避免了转盘问题给电阻档带来的影响。数字万用表测量电阻原理，大家可以简单理解为四线法测电阻，　如图UT61E，     ａ通路提供测试电流；ｂ通路向芯片输入反映电阻大小的电信号。在a和b通路中各有Ｖ片切换通断，待测电阻通路里没有任何Ｖ片。Ｖ片接触不良时，几个甚至几十欧姆电阻对电阻测量根本没有影响。    胜利VC86E电阻测量见下图

      在相应ａ和ｂ通路中没有设置Ｖ片切换通断，相反在待测电阻通路中有两处Ｖ片，见上图紫色圈圈处，V片开关导通不良的电阻全反映出来了。如果有坛友对此很在意，可以参考UT61E电路图，改动之。两个ＰＴＣ都要换位置，切断两处铜箔，飞线…      其实真的要看UT61E的转盘是否接触不良，用四位半监测他的电流档内阻，反复转动转盘，可以很清楚地看出来。只是大家用它的电流档机会较少，没有注意到。估计Shark04曾说的VC86E的mA档内阻是18欧姆，其实是10欧姆内阻加上2欧姆的保险丝再加上Ｖ片接触不良的6欧姆电阻。   看到矿坛shark04的图，见下图       能清楚看到电路板上转盘对应的铜箔有非常明显的打磨，我淘宝先后两只VC86E在手，到手就是打磨过的，表也是出厂的原封塑袋。第一只才四五天就有一两个欧姆电阻，退货。换来的一只VC86E，打磨比较轻微些，转盘接触不良也不算太明显。打磨电路板的事，严重怀疑是胜利厂家在瞎掰。坛友们要是想它好用，用无水酒精擦擦转盘的电路板铜箔，V片一般倒不必清理，不要打磨电路板铜箔，涂上点润滑硅脂吧，效果还不错。原装表笔短接0.26欧，随便找了个老优利德20A表笔，短接0.15欧。       测量稳定性问题。VC86E较长时间监测一个电压，会偶尔有几分钟2万读数会降低个八九个字，几分钟后自己又能恢复，或者发病时关机再开机，或者按Hold两次、或select再回来、或Hz键再回来也能恢复。用另外一只优利德UT61E监测，发现86E的-100mv在发病时变大了零点零五六个mv。UT61E没有这种毛病。参照UT61E，在-100mv，也就是200欧姆电位器的中间脚对地加上一只22uF/25V的钽电容(其实主芯片ES51932的应用手册中是有这个电容的)，搞定?仍偶有发病，反复观察，怀疑是芯片ES51932的+2.7V对红外管供电造成的问题，胜利的这个设计有点怪怪的。参照矿坛shark04的方法改红外，http://www.crystalradio.cn/thread-224010-1-1.html，将红外发射管供电与主芯片ES51932自己产生的+2.7V电源断开，红外管+脚改接1k电阻到地，终于毛病不再出现。原来的+2.7V由2.723V变成了2.837V，看来是红外发射管给+2.7V加的0.8mA负载导致了偶尔不稳定。实在蛋疼啊！
      

王珏 发表于 2012-4-1 16:04:05

支持！

易水河 发表于 2012-4-1 16:19:02

第一次发帖，发现字体偏小，重新编辑，有的字体能变动大小，有的动不了。
求教？

梦幻数码 发表于 2012-4-1 16:19:49

支持技术贴！

fclose 发表于 2012-4-1 16:29:30

收藏了, 我有空也把这个表整整

foolsp 发表于 2012-4-1 16:39:45

技术贴，做个记号。当初VC86E和 UT61E犹豫不绝，最后还是入了UT61E，感觉不错！

爱好者 发表于 2012-4-1 17:07:04

bigeblis 发表于 2012-4-1 17:14:43

厂家应该请楼主去改进下设计，都是些小改动，却能很好的提高仪表性能

ljs_0437@ 发表于 2012-4-1 17:39:44

leobian 发表于 2012-4-1 20:32:19

打车问楼主求一份VC86D的文档，我的电阻档有点不准了，想折腾下

易水河 发表于 2012-4-1 21:10:13

回 leobian 的帖子

leobian:打车问楼主求一份VC86D的文档，我的电阻档有点不准了，想折腾下 (2012-04-0120:32) images/back.gif

不好意思，我没得哦。
我也是业余爱好而已。

你的估计也是转盘问题，用无水酒精清洗下，涂上点润滑硅脂，会有不错效果的 。

adsnet 发表于 2012-4-1 21:44:10

优秀文章，支持！n神马都是浮云

assnet2003 发表于 2012-4-1 22:09:47

电阻V片是与电容共用的怎么改跳线？

ccpoint 发表于 2012-4-1 22:26:58

芯片本来还可以 到这些公司就生产出来些破烂来

易水河 发表于 2012-4-1 22:29:55

回 assnet2003 的帖子

assnet2003:电阻V片是与电容共用的  怎么改跳线？
 (2012-04-0122:09) images/back.gif

我仔细看过电路板，能改。
只是蛮麻烦，建议算了。
毕竟胜利VC86E的这个设计也算是传统搞法，何况无水酒精擦擦后，在转盘的电路板铜箔上涂上润滑硅脂，效果还不错。 也不要太纠结于零点零几欧姆的差别。

bosch 发表于 2012-4-2 02:15:15

回 易水河 的帖子

易水河:我仔细看过电路板，能改。
只是蛮麻烦，建议算了。
毕竟胜利VC86E的这个设计也算是传统搞法，何况无水酒精擦擦后，在转盘的电路板铜箔上涂上润滑硅脂，效果还不错。 也不要太纠结于零点零几欧姆的差别。 (2012-04-0122:29) images/back.gif

在转盘的电路板铜箔上涂上润滑硅脂用的是什么牌子的？？？多少米啊？？？在哪里能买到啊？？？

assnet2003 发表于 2012-4-2 09:37:09

关键在于那个电阻不是稳定的有时候会飘到十几二十欧 这才是麻烦的

myydno1 发表于 2012-4-2 11:39:17

转盘接触的地方用润滑硅脂一定要慎重（高端表最好不用）！我很多年前就在DT930+上用过，结果出现数字飘，回零不好等等，最后不得不用纯酒精全面清洗电路板解决。就我手里的多台手持表拆解来看，不管是国产的还是进口的，都没有发现厂家用！

38tt 发表于 2012-4-2 21:32:23

优秀文章，支持！n神马都是浮云

易水河 发表于 2012-4-3 20:54:50

回 myydno1 的帖子

myydno1:转盘接触的地方用润滑硅脂一定要慎重（高端表最好不用）！我很多年前就在DT930+上用过，结果出现数字飘，回零不好等等，最后不得不用纯酒精全面清洗电路板解决。就我手里的多台手持表拆解来看，不管是国产的还是进口的，都没有发现厂家用！ (2012-04-0211:39) images/back.gif

    你说的这个问题我也考虑过。
   我没有接触过fluke等高端表，不过我之前百度过润滑硅脂，看到有的网友谈到fulke15B等有些型号转盘的电路板上面涂了的。
还有，你说的DT930+，这是个手动挡的，看图纸就能知道，分压的9M欧姆电阻两端分别接到200mv和2V电压换挡铜箔上两端，这两个铜箔挨得很近（一圈三十几个档位，当然很近），对四位半，只要这两个铜箔之间有9M欧姆x两万倍的电阻，读书就会飘一个字，别说档位磨损造成的金属粉末，就是一点点潮气形成的电阻就会影响测量。   
      自动档的分压电阻切换是自动的，远离档位开关，影响应该会小的多的。

zxq9781 发表于 2012-4-5 18:37:02

如果不对PCB进行切割 是不是可以直接在电位器中心抽头和1k端直接并一个比较大的NTC

易水河 发表于 2012-4-6 00:01:54

回 zxq9781 的帖子

zxq9781:如果不对PCB进行切割 是不是可以直接在电位器中心抽头和1k端直接并一个比较大的NTC (2012-04-0518:37) images/back.gif

这位同学没仔细看文章。
NTC的特性要复核测量一下，通过计算，先前不同的温飘数值对应不同的要并联的电阻

只要先测量计算，完全能一次搞定。这是比以往的温飘改法的优越之处，甚至完全能给生产厂家成批量性能改进。

易水河 发表于 2012-4-7 01:14:28

回 bosch 的帖子

bosch:在转盘的电路板铜箔上涂上润滑硅脂用的是什么牌子的？？？多少米啊？？？在哪里能买到啊？？？ (2012-04-0202:15) images/back.gif

手边没有现成的润滑硅脂，我就找了个老锗三极管，3AX31，剪开外壳，取出里面的硅脂，刚好够用。就是要注意不要弄进杂质、碎屑的。

易水河 发表于 2012-4-7 01:17:17

回 assnet2003 的帖子

assnet2003:关键在于那个电阻不是稳定的有时候会飘到十几二十欧 这才是麻烦的 (2012-04-0209:37) images/back.gif

看网友说的：铜箔面氧化，用无水酒精擦擦又恢复正常，过些时候又如此。

涂上润滑硅脂，能保护铜箔，使不容易氧化。

易水河 发表于 2012-4-7 01:29:55

回 zxq9781 的帖子

zxq9781:如果不对PCB进行切割 是不是可以直接在电位器中心抽头和1k端直接并一个比较大的NTC (2012-04-0518:37) images/back.gif

      我计算了一下，还真的可以。
      比如找个标称5.1千欧姆的热敏电阻，假设参数与我先前用的相同，23度时也是—3.4%/℃，可以计算得到，将这个NTC和59千欧串联后再接到200欧电位器中心抽头到地之间，也可以校正最初的55ppm/℃的温飘。
      要注意的是，VC86E的200欧中心抽头到13K之间只有39欧，再大的温飘就必须用更大阻值的NTC，否则重新调节—100mV的时候可能调不到位。

易水河 发表于 2012-4-17 23:49:41

2012年4月17日新增关键内容，顶上去，希望能帮到大家。

abcwr12333 发表于 2012-4-18 21:13:05

学习了，手里正好有没多久的86E，哪天也改下，谢谢楼主！

assnet2003 发表于 2012-4-18 22:20:09

还是要把改电阻阻值漂的问题的操作说出来才好！帮顶了

zxq9781 发表于 2012-4-19 20:31:03

好贴 再用一段时间也改了

luifai 发表于 2012-4-21 06:50:35

感谢共享经验心得 好教材 谢谢！
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