![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/06\/systron_donner_7004a_20.jpg\")
<\/a><\/p>\nNa stra\u017enjoj strani nalazi se BCD priklju\u010dnica na koju su dovedeni izlazni signali sa digitalnih broja\u010da tako da se preko nje mo\u017ee spojiti neki kompatibilni vanjski pisa\u010d, snima\u010d, displej ili kakav drugi ure\u0111aj za prohranu, obradu ili prikaz izmjerenih vrijednosti.<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n Naljepnice na zadnjoj strani nose dvije oznake mjesta proizvodnje: Zapadnja Njema\u010dka i USA. Systron Donner je svakako ameri\u010dka tvrtka, no 1970-tih godina imala je svoje podru\u017enice u Australiji,\u00a0 kao i u vi\u0161e evropskih zemalja poput Zapadne Njema\u010dke, Engleske i Francuske.<\/span><\/em><\/p>\n <\/p>\n Ameri\u010dka tvrtka Systron Donner osnovana je 1953. godine, 2015. godine preuzima ju tvrtka InnoVista Sensors, a od 2019. godine posluje kao podru\u017enica ameri\u010dke korporacije Emcore. Tijekom samostalnog poslovanja tvrtka Systron Donner proizvodila je razli\u010dite tipove visoko kvalitetnih elektroni\u010dkih mjernih instrumenta i testnih ure\u0111aja. Danas u sklopu Emcore korporacije proizvodi isklju\u010divo mjerne senzore i \u017eiroskope za zrakoplove.<\/p>\n Multimetar 7004A omogu\u0107uje slijede\u0107a mjerenja:<\/p>\n Polaritet priklju\u010denog napona prepoznaje se i mjeri automatski, a brzina osvje\u017eavanja mjerenja (Sample Rate) je od 5 mjerenja u sekundi do jednog mjerenja u 10 sekundi. To\u010dnost mjerenja kre\u0107e se u rasponu 0,01 – 0,5 % ovisno o mjernom opsegu i vrsti mjerenja.<\/p>\n Na\u0161 primjerak multimetra 7004A se na testu pokazao neispravnim, odnosno displej je blokiran na prikazu 10000<\/em> te ne reagira na bilo kakve kontrole ili ulazne napone. Za po\u010detak smo otvorili ure\u0111aj te detektirali osnove sklopove.<\/p>\n <\/p>\n Kada se skine gornji poklopac otvara se prostor za opcionalan smje\u0161taj baterije sa pretvara\u010dem napona \u010dime se mjerni instrument mo\u017ee autonomno koristiti na terenu. Multimetar 7004A se 1973. godine prodavao po cijeni od 595$, a baterija se mogla kupiti za dodatnih 95$.\u00a0<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kao i kod svakog digitalnog multimetara sklopovlje mo\u017eemo podijeliti na analogni i digitalni dio, odnosno analogno-digitalni pretvara\u010d. Analogni dio je lako shvatljiv sa blok sheme i kao kod svakog elektroni\u010dkog analognog mjernog instrumenta sastoji se od otporni\u010dkih djelitelja za odre\u0111ivanje mjernih opsega i stabilnog linearnog poja\u010dala koje s jedne strane pove\u0107ava ulazni otpor (impedanciju) instrumenta kako bi isti imao \u0161to manji utjecaj na mjereni strujni krug, a s druge strane na izlazu daje umjereni izlazni napon za daljnju obradu, odnosno za digitalnu konverziju.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za pretvaranje analogne veli\u010dine napona u digitalnu binarnu vrijednost pogodnu za prikaz na digitalnim displejima koristi se analogno-digitalni pretvara\u010d (ADC). Postoji vi\u0161e vrsta ADC-a, a u na\u0161em slu\u010daju radi se o AD pretvara\u010du sa dvostrukim nagibom ili kako se jo\u0161 prevodi o AD pretvara\u010du sa dvije rampe (eng. dual-slope ADC). AD pretvara\u010di sa dvostrukim nagibom se vrlo \u010desto primjenjuju kod digitalnih multimetara jer su takvi tipovi pretvara\u010da vrlo precizni i otporni na \u0161umove (mo\u017ee potiskivati mre\u017ene smetnje). Najve\u0107a mana im je sporost tako da se ne mogu koristiti za primjerice A\/D konverziju audio signala, no za elektri\u010dna mjerenja su sasvim dostatni. Ve\u0107 smo naveli podatak da je najve\u0107a brzina mjerenja \u00a0na\u0161eg multimetra 7004A pet mjerenja u sekundi, no ukoliko se namjesti du\u017ee vrijeme mjerenja to \u0107e i izmjereni rezultat biti to\u010dniji.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Princip rada dual-slope ADC-a nije kompliciran za shvatiti, a osnovni mjerni sklop \u010dini integracijsko operacijsko poja\u010dalo sa R i C elementima. U na\u010delu se radi o pretvaranju napona u frekvenciju (vrijeme) preko dva mjerna ciklusa (dvije integracije) kod kojih onda na izlazu iz integratora dobivamo dvije linearne karakteristike rasta i pada napona na kondenzatoru C koji se puni i prazni preko otpora R (dva nagiba, dvije rampe ili dual-slope).<\/p>\n Prva integracija – punjenje kondenzatora ulaznim mjernim naponom u konstantnom vremenu trajanja<\/p>\n Na po\u010detku prvog ciklusa kondenzator je potpuno ispra\u017enjen (kratkim spajanjem preko elektroni\u010dke sklopke), a na ulaz integratora se istovremeno elektroni\u010dkom sklopkom spoji ulazni napon. Od tog trenutka kondenzator se po\u010dinje nabijati i napon na njemu raste. Bez obzira na visinu ulaznog napona kondenzator se uvijek puni jedno odre\u0111eno konstantno vrijeme. Tako \u0107e se ovisno o visini ulaznog napona, za to konstantno vrijeme punjenja kondenzator napuniti na odre\u0111enu visinu napona, odnosno \u0161to je ulazni napon ve\u0107i to \u0107e se i kondenzator napuniti na ve\u0107u vrijednost napona.<\/p>\n Druga integracija – pra\u017enjenje kondenzatora konstantnom brzinom<\/p>\n Kada se vrijeme punjenja zavr\u0161i, elektroni\u010dka sklopka resetira digitalni broja\u010d na nulu, te istovremeno prebacuje ulaz integratora na konstantnu vrijednost referentnog napona. S obzirom da se odabire onaj polaritet referentnog napona koji je suprotan prethodnom ulaznom naponu, od tog trenutka dostignuti napon na izlazu integratora po\u010dinje padati i to uvijek jednom konstantnom brzinom, a broja\u010d zapo\u010dinje brojanje. U trenutku kad napon padne na vrijednost referentnog napona izlaz iz komparatora okida broja\u010d i brojanje se zaustavi. Ovdje treba primijetiti da ukoliko je dosegnuta vrijednost napona u prvom ciklusu bila ve\u0107a, proporcionalno tome \u0107e i vrijeme pra\u017enjenja u drugom ciklusu biti dulje. Time smo dobili pretvaranje veli\u010dine napona u proporcionalno vrijeme.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na grafi\u010dkom prikazu vide se ta dva ciklusa te se mo\u017ee jasno razlu\u010diti kako se ulazna visina napona pretvara u proporcionalnu du\u017einu vremena, koja se zatim lako izmjeri klasi\u010dnim principom brojanja impulsa koje proizvodi oscilator takta, a koji stanu u taj vremenski okvir. Uloga komparatora je pretvaranje izlaza iz integratora (rampe sli\u010dne trokutastom naponu) u pravokutne impulse koji okidaju binarne broja\u010de (po\u010detak i zavr\u0161etak) te upravljaju (tranzistorskim) elektroni\u010dkim sklopkama preko dodatnih logi\u010dkih krugova.<\/p>\n <\/p>\n Zanimljiva je izvedba znaka “minus” za indikaciju negativnog polariteta priklju\u010denog napona. Svjetlost se preko male \u017earuljice prenosi i reflektira na bru\u0161enoj gornjoj povr\u0161ini malog stakalca. Ovakav prijenos svjetlosti preko staklenih ili plasti\u010dnih oblika na prednju plo\u010du ili displej ure\u0111aja nerijetko se i danas koristi s time da su dana\u0161nji izvori svjetlosti uglavnom LED.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Kao \u0161to smo naveli displej na\u0161eg primjerka multimetra 7004A blokiran je na fiksnoj vrijednosti 10000 i ne reagira na kontrole ni ulazne napone, osim \u0161to se pomi\u010de pozicija decimalne to\u010dke kod promjene mjernog opsega. Prvo smo provjerili osnovne napone napajanja (+5, +17, -18 i +200 V) te prona\u0161li da napon od -18V dosti\u017ee vrijednost -18,8V, a napon od +17V uop\u0107e nije stabiliziran, odnosno dobivamo punovalni oblik izravno iz ispravlja\u010da. Oba ova napona reguliraju se integriranim regulatorima \u00b5A723 koji je u jednom slu\u010daju konfiguriran kao pozitivni, a u drugom slu\u010daju kao negativni regulator. Kod pozitivne linije +17V do\u0161lo je do pregaranja filtarskog kondenzatora 500\u00b5F\/50V i tranzistora u krugu serijske regulacije napona 2N3072 kojima upravljaju integrirani podesivi regulatori \u00b5A723. Nakon \u0161to su te komponente zamijenjene izmjeren je stabilizirani napon +17,5V. Vidimo da se ovo simetri\u010dno napajanje koristi za napajanje svih sklopova multimetra, a iz ovih napona se dobivaju i svi referentni naponi. U na\u0161em slu\u010daju na regulatore \u00b5A723 vezani su fiksni otpornici tako da nije mogu\u0107a fino pode\u0161avanje ovih napona. Operacijska poja\u010dala predvi\u0111ena su za napone od 18V pa smo odlu\u010dili modificirati regulatore i dodati im potenciometre kojima smo u kona\u010dnici podesili ove napone na to\u010dnih +17V i -18V.<\/p>\n <\/p>\n Ulazni napon se u integrator dovodi preko posebnog minijaturnog rastalnog osigura\u010da nominalne vrijednosti 15mA \/ 125V. Radi se o proizvodu ameri\u010dke tvrtke Littelfuse (LF) koja je ovakve osigura\u010de izvorno razvila za potrebe ameri\u010dkog svemirskog programa. Osigura\u010di ovog tipa mogu biti za struje vrijednosti od 2 mA do 5 A. S obzirom da se za male struje koristi vrlo tanka \u017eica, ista ima odre\u0111eni eletri\u010dni otpor bez obzira \u0161to je njena du\u017eina unutar tijela osigura\u010da svega oko 2,5 mm. Tako na\u0161 osigura\u010d od 15 mA ima otpor od oko 44 \u2126, dok najtanji osigura\u010d za struje od 2 mA ima otpor od \u010dak 2200<\/span> \u2126. Prilikom provjere ispravnosti ovakvih osigura\u010da ovo je potrebno uzeti u obzir.<\/span><\/em><\/p>\n <\/p>\n Ovdje vidimo na\u0161u modifikaciju dva regulatora napona \u00b5A723 za -18V i +17V tako da se ovi naponi mogu lako i precizno podesiti na nominalnu vrijednost. Za regulacijsku granu +17V\u00a0 zamijenjen je i serijski regulacijski tranzistor 2N3072.\u00a0<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n Tako\u0111er su zamijenjena oba filtarska kondenzatora za napone -18V i +17V.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Nakon ovoga displej reagira na promjenu opsega, broja\u010di su aktivirani, no i dalje ne mjeri ulazne napone, odnosno nema pravilne reakcije na ulazne priklju\u010dnice. Izlaz iz poja\u010dala na kraju analognog lanca ne daje o\u010dekivane promjene napona. Prvo je provjeren dvostruki FET ulaznog diferencijalnog poja\u010dala i za\u0161titne diode \u0161to se pokazalo ispravnim. Slijede\u0107a komponenta za provjeru bilo bi operacijsko poja\u010dalo LM301A. Bilo kakva promjena poja\u010danja ili kalibracija poja\u010dala ne daje nikakav odgovor na izlazu te se mo\u017ee pretpostaviti da mjerno poja\u010dalo ne radi. Tako\u0111er, pozitivni i negativni referentni naponi su potpuno neodgovaraju\u0107i i ne reagiraju na kalibraciju pa su vjerojatno i operacijska poja\u010dala u tim krugovima neispravna.<\/p>\n Ovdje moramo navesti kako su svi elementi izravno lemljeni na dvostranu tiskanu plo\u010dicu, pri \u010demu su zavr\u0161eci no\u017eica svinuti radi lak\u0161e prvobitne monta\u017ee i kao takvi prelemljeni na tiskanu vezu. Ovo prili\u010dno ote\u017eava odlemljivanje i provjeru pojedinih komponenti s vi\u0161e no\u017eica kao \u0161to su dvostruki FET-ovi i operacijska poja\u010dala. Tako\u0111er, ove komponente (SU2365A, LM301A) danas ve\u0107 spadaju u vintage elektroni\u010dke elemente, tako da su te\u0161ko nabavljivi i relativno skupi, a to se posebno odnosi na operacijska poja\u010dala u okruglim metalnim ku\u0107i\u0161tima. Iako se radi o operacijskom poja\u010dalu op\u0107e namjene, upitno je koliko je isto zamjenjivo za neki pristupa\u010dniji tip sa kompatibilnim pinovima jer svaki tip operacijskog poja\u010dala ipak ima neke svoje specifi\u010dne karakteristike, a to je posebno kriti\u010dno kod preciznih mjernih poja\u010dala poput ovog na\u0161eg.<\/p>\n Daljnjom promatranjem uo\u010dili smo da se ve\u0107ina operacijskih poja\u010dala (i neki tranzistori) griju vi\u0161e nego bi to bilo normalno prema njihovim nominalnim disipacijama topline, a posebno se intenzivno griju tranzistori u regulatorima napajanja za +17V i -18V. Ovo ukazuje da sklopovlje tro\u0161i previ\u0161e struje, odnosno da su neke komponente djelomi\u010dno ili potpuno neispravne (u kratkom spoju). Ovakvo stanje je i bilo za o\u010dekivati jer je kompletno sklopovlje tko zna koliko vremena bilo podvrgnuto poluvalnom nefiltriranom naponu sa vr\u0161nim vrijednostima preko 23V koliko daje mre\u017eni transformator. Za po\u010detak bi stoga trebalo zamijeniti svih 5 operacijskih poja\u010dala, a samo to bi mogao biti tro\u0161ak od 60-tak dolara. Ako bi se i\u0161lo na ne\u0161to jeftinija operacijska poja\u010dala u DIL8 ku\u0107i\u0161tima trebalo bi napraviti neke prikladne adaptere za koje nema ba\u0161 puno mjesta izme\u0111u komponenti.<\/p>\n Na tiskanoj plo\u010dici jasno se uo\u010davaju tragovi prija\u0161njih (poku\u0161aja) popravaka i prepravki, posebno na analognom dijelu sklopovlja (otporni\u010dki djelitelji, za\u0161titne diode, ulazna FET poja\u010dala). Ovaj instrument vjerojatno je bio uni\u0161ten zbog pogre\u0161no odabrane vrste mjerenja ili preniskog mjernog opsega, no svakako su dodatna o\u0161te\u0107enja nastala i zbog proboja regulatora napajanja +17V. Elementi ADC-a koji se napajaju linijom od +5V \u010dini se da rade ispravno, dobili smo \u010disti signal sa oscilatora 120 kHz, broja\u010di i dekoderi rade, nixie cijevi su ispravne, no kontrolne logi\u010dke sklopove koji upravljaju tranzistorskim sklopkama i vratima broja\u010da za sada nema smisla provjeravati jer \u0107e se eventualne gre\u0161ke na tom dijelu svakako lak\u0161e locirati kad budu ispravni ostali sklopovi. Zbog svega ovoga u ovoj fazi odustajemo od daljnjeg popravka, a nastavak slijedi ukoliko negdje naletimo na operacijska poja\u010dala LM301 i LM311 u okruglim metalnim ku\u0107i\u0161tima.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Danas ve\u0107 svi posjedujemo multimetre sa automatskim odabirom mjernog opsega i vrlo u\u010dinkovitim za\u0161titama od pogre\u0161no odabrane vrste mjerenja. Onaj tko se dugo bavi elektronikom zna kako je, unato\u010d znanju i stru\u010dnosti, dovoljan samo trenutak nepa\u017enje, brzopletosti ili dekoncentracije pa da se (\u010desto i nepopravljivo) uni\u0161ti mjerni instrument. Stoga su moderni multimetri sa ugra\u0111enim svim vrstama za\u0161tite odli\u010dan izbor za svakodnevni rad kako amatera tako i profesionalaca u svom poslu, jer svi smo ljudi i svi smo skloni pogre\u0161kama, pa koliko god one bile kasnije ocijenjene kao namjerne ili nenamjerne \ud83d\ude42<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n