НК4-1 96г.в.

[bsw_m]

Сперва немного слов о самом приборе.

Прибор очень редкий и настолько же уникальный. По правде говоря, я даже не рассчитывал этот прибор когда либо увидеть в живую, не то что заполучить себе.

Но судьба видимо, решила распорядиться иначе. Во время поиска В7-45 случайно узнал, что у продавца есть нерабочий НК4-1, новый с хранения. В общем. он был выкуплен.

И на данный момент съедает все мое свободное время, которое я трачу на то, чтобы привести данный калибратор в идеальное состояние.

В чем же уникальность данного прибора?

Первое, не самое главное, данный прибор является рабочим эталоном 2-го разряда.

Но самое интересное кроется в принципах его работы, опишу более подробно режимы формирования токов.

Формирование токов в диапазоне 0.1Е-9....1Е-2А ничем таким не выделяется и реализовано классическим методом: переключаемый с помощью реле набор сопротивлений и ЦАП формирующий напряжение подаваемое на этот набор сопротивлений.

Т.е. используется классический закон Ома: I=U/R

А вот на токах ниже начинается интересное: вместо резисторов используются конденсаторы и на конденсатор подается линейно возрастающее(или линейно уменьшающееся, в зависимости от выбранной полярности) напряжение.

Это позволяет очень точно формировать сверхмалые токи, для формирования которых нет резисторов с соответствующей стабильностью. А так же избавиться от тепловых шумов, возникающих в резисторах.

К слову, нижний диапазон по току. у данного прибора 1Е-16А, при 4 1/2 разрядности.

Так же и с сопротивлениями, данный прибор по сопротивлению, имеет верхний диапазон 1Е+19Ом.

При этом, верхние диапазоны он формирует имитируя сопротивление на конденсаторах, опять таки, используется метод дифференцирования.

К слову, есть еще один интересный и полезный момент у данного прибора, он может работать как 4 1/2 разрядный вольтметр постоянного тока, но зато при этом он имеет входное сопротивление 1.2ГОм при входном напряжении до 1000В.

Фотографии общей конструкции ГЛИН и его цифровой части(увы не в оригинале, уже с некоторыми моими изменениями, замена конденсаторов, металлокерамика и т.д.):

 

Общий вид:

 

Корзина:

 

Стабилизатор цифровой:

 

Устройство сопряжения (интерфейс КОП/GPIB). Установленная керамическая ВВ55 и цанговая панелька - уже мои изменения.

 

Контроллер микропроцессорный (процессор заменен мной на металлокерамику, была установлена AT28C256 для хранения программы, удалена кр1533ид7 в верхнем правом углу)

 

Устройство синхронизации (ВВ55, цанговая панелька, удаленные 4 панельки под РФ5 и перемычка для отключения шинных формирователей, конденсатор от Epcos - мое)

 

Счетчик (Счетчкик АЦП и ГСИ для АЦП)

 

Блок развязки:

 

Скоро добавлю аналоговую часть.

Ищу для данного прибора геркон мка-10501 одо.360.021 ту

Фото в большом разрешении: https://yadi.sk/d/wbVEQlQqqKcZwQ
 

Изменено 22 августа, 2020 пользователем bsw_m

[bsw_m]

Аналоговая секция прибора:
 

Стабилизатор аналоговый:

 

Преобразователь (АЦП)

 

Блок управления

 

Преобразователь широтно-импульсный:

 

Преобразователь цифро-аналоговый:

 

Блок коммутации:

 

Магазины сопротивлений 1 и 2:

 

Инвертор

Изменено 22 августа, 2020 пользователем bsw_m

[Konrad]

Скажите пожалуйста, а С5-60 чем-то отличаются от МРХ?

[bsw_m]

2 минуты назад, Konrad сказал:

Скажите пожалуйста, а С5-60 чем-то отличаются от МРХ?

Я полагаю, тут опечатка, и имелись ввиду С5-50.

С5-50 более высокоомные.

[Konrad]

3 минуты назад, bsw_m сказал:

Я полагаю, тут опечатка, и имелись ввиду С5-50.

С5-50 более высокоомные.

Да-да, опечатка. Более высокоомные, чем МРХ? 

Изменено 22 августа, 2020 пользователем Konrad

[bsw_m]

3 минуты назад, Konrad сказал:

Да-да, опечатка. Более высокоомные, чем МРХ? 

Абсолютно верно.

[Konrad]

1 час назад, bsw_m сказал:

 

Ищу для данного прибора геркон мка-10501 одо.360.021 ту

 

Могу Вам таких б/ушных задарить от минских приборов. Если надо. 

[Konrad]

13 минут назад, bsw_m сказал:

Абсолютно верно.

Понятно. Спасибо. 

[bsw_m]

Только что, Konrad сказал:

Могу Вам таких б/ушных задарить от минских приборов. Если надо. 

Буду очень благодарен! (Отпишите тогда в почту, чтобы мы могли связаться)

[Konrad]

Только что, bsw_m сказал:

Буду очень благодарен! (Отпишите тогда в почту, чтобы мы могли связаться)

Ок. Чуть попозже. 

[bsw_m]

1 минуту назад, Konrad сказал:

Ок. Чуть попозже. 

Спасибо

[Konrad]

1 час назад, bsw_m сказал:

Спасибо

Пока ещё не за что. 

[bsw_m]

Формирование и измерение тока 10 и 15 аттоампер:

P.S. отсутствующий геркон на данный режим работы калибратора не влияет, но из-за него один из режимов совершенно нерабочий.

 

[bsw_m]

Записал тут видео для наших западных друзей (ну или не друзей), причем с определенной долей троллинга.

Троллинг заключался в "ой смотрите какая хорошая солнечная погода в этот осенний день" и открытое окно. Причем если смотреть их мануалы по измерениям таких величин (15 аттоампер), то там чуть ли не бункер нужен с прецизионно контролируемой температурой и влажностью. 🤣

В силу того, что видео для наших западных друзей, то видео на инглише, правда ломанном и кривом.

 

Изменено 3 сентября, 2020 пользователем bsw_m

[bsw_m]

22.08.2020 в 17:36, Konrad сказал:

Пока ещё не за что. 

Огромное спасибо за помощь с герконами.

Геркон был установлен на его место:

 

И как результат - рабочий режим с увеличенной крутизной линейно изменяющегося напряжения (Программа №4)

 

Теперь по прибору осталась мелочь - решить вопрос с периодическим "отвалом" дифференциаторов. Проблема кроется в неправильном считывании идентификатора дифференциатора, предположительно виноваты КР571ХЛ5, но это уже не проблема и они имеют зарубежный прототип, который покупается без проблем.

[Konrad]

54 минуты назад, bsw_m сказал:

Огромное спасибо за помощь с герконами.

Геркон был установлен на его место:

 

Не за что!

Мне не жалко.

Тем более, на благое дело!

[bsw_m]

8 часов назад, Konrad сказал:

Не за что!

Мне не жалко.

Тем более, на благое дело!

И еще, чувствую пригодятся.
Так как когда писал выше, что осталось сделать по прибору, банально забыл, что у него еще проблемные диапазоны 1Е-8А...1Е-9А.

Ток на этих диапазонах данный прибор формирует на резисторах (ниже уже на конденсаторах).

В общем проблема заключается в том, что на этих 2-х поддиапазонах сопротивление набора резисторов - больше, чем нужно. И есть у меня предположение, что опять таки, не срабатывает какой-то геркон и не замыкает резистор.
В общем, чувствую, что в этом приборе еще 1...3 геркона под замену. Времени только мало, чтобы всем заниматься (
Пригодятся и остальные герконы. Спасибо большое за помощь! 

 

Что осталось сделать, чтобы прибор был полностью исправным и готовым к калибровке/поверке:

1. Найти проблему, почему не замыкаются резисторы в магазине сопротивлений на поддиапазонах 1Е-9А и 1Е-8А, в результате чего магазин сопротивлений имеет увеличченое сопротивление и калибратор выдает заниженный на 10% ток.

2. Заменить КР571ХЛ5А, чтобы ушла проблема с индентификацией дифференциаторов.

3. Заменить дисплей.

 

P.S. Прибор все это время не выключается - так сказать тестовый длительный прогон, дабы повылезали скрытые дефекты. Но пока все стабильно, новых не появляется.
Так что, чувствую, что скоро мой НК4-1 будет полностью доведен до ума.

Изменено 16 сентября, 2020 пользователем bsw_m

[bsw_m]

Отсканировал первый альбом документации на этот прибор, может быть кому и пригодится: https://yadi.sk/i/Xc_1woi7m2YrXQ

[фёдор]

51 минуту назад, bsw_m сказал:

Отсканировал первый альбом документации на этот прибор, может быть кому и пригодится: https://yadi.sk/i/Xc_1woi7m2YrXQ

С нетерпением жду приложения к формуляру со сведениями о содержании драгоценных материалов .😀

[bsw_m]

23 минуты назад, фёдор сказал:

С нетерпением жду приложения к формуляру со сведениями о содержании драгоценных материалов .😀

Увы, у меня только 2 первых альбома ТО ИЭ (((

А так аппарат в плане драгов, можно сказать, пустой. КМ нет, жёлтого есть немного, но совсем мизер, сомневаюсь, что 0.5 грамма наберется.

[anarxi]

16.09.2020 в 16:04, bsw_m сказал:

1Е-9А и 1Е-8А, 

это типа в 9 -ой и в 8 мой степени.

от ампера?

[bsw_m]

13 минут назад, anarxi сказал:

это типа в 9 -ой и в 8 мой степени.

от ампера?

Да.

10 в степени -9 и 10 в степени -8 ампера. Т.е. 1нА и 10нА соответственно.

Изменено 16 октября, 2020 пользователем bsw_m

[bsw_m]

Ремонт НК4-1 закончен. Все проблемы с функционированием решены.
Пришлось еще заменить несколько микросхем логики (Интеграловских диапазон годов 93-96).
3 оптопары АОД130. И геркон мка-10501 одо.360.021 ту.

Особенно порадовал геркон. Как прибор холодный, геркон четко срабатывает, как прибор прогреется, то срабатывает только при старом широко известном методе "починки" - кулаком в бок :)))

В очередной раз благодарю  Konrad за герконы. Их наличие очень упростило ремонт данного прибора.

После приведения в порядок монтажа и паек на платах будет период жесткого тестирования на предмет надежности работы. Затем уже примусь выводить ему метрологию.

Горка деталек на самом деле была бы раза в 3 больше, но я не сразу догадался складывать все изъятое в коробку и изначально, все шло в мусорку. Золотые ПЗУ, это уже я ставил вместо пластиковых, которые уже давно в мусорке. Но как можно было вдеть выше, в итоге все ПЗУ были заменены на одну микросхему.

P.S. Увы качество монтажа и пайки данного экземпляра (96 год выпуска), просто ужасное. Поэтому некоторые платы приходится частично демонтировать, приводить в порядок и монтировать заново. Причины - наляпано припоя, много холодных паек, и менее важная причина - просто кривой монтаж деталей.

Изменено 25 октября, 2020 пользователем bsw_m