В7Э-42 Клондайк электрометрического нищеброда

Моя лаба в очередной раз пополнилась электрометром, на этот раз это оказался В7Э-42 Вольтметр универсальный электрометрический.

Это очередная разработка Минского научно-исследовательского приборостроительного института. Год начала серийного производства 1985.

Данный прибор от прошлых обзорных качественно отличается тем, что это полноценный электрометрический SMU(источник-измеритель). Он построен на уже знакомом принципе интегрирования-дифференцирования, когда в обратной связи стоит только конденсатор. Повторюсь с теоретической частью работы интеграторов если кто вдруг забыл:

  • Если на конденсатор подать линейно-изменяющееся напряжение(ЛИН), то через конденсатор потечет ток, который будет прямо-пропорционален емкости конденсатора и крутизне ЛИНа.
  •  Нуль-детектор(в случае В7Э-42 это кастомная сборка полевиков НТ002) определяет наличие некомпенсированного входного тока.
  • При наличии некомпенсированного тока изменяется крутизна ЛИНа и ток через конденсатор обратной связи изменяется.
  • Таким образом создается баланс токов, вплоть до полной компенсации входного тока на входном разъеме прибора.
  • На выходе интегратора мы имеем только ЛИН, который после него поступает на стадию дифференцирования.
  • Дифференциатор преобразует крутизну ЛИНа в постоянное напряжение пропорциональное крутизне.
  • Это напряжение оцифровывается АЦП и данные о нем поступают в вычислительный блок.

Принцип не очень простой в реализации, по сравнению с TIA, но он позволяет не использовать резисторы в ОС, что придает прибору ряд уникальных преимуществ, таких как наибольшая стабильность, наименьший шум.

В приборе В7Э-42 отсутствует ДРК, там все конденсаторы ОС статические, что серьезно упрощает ремонт и обслуживание прибора.

Пройдемся по кратким спецификациям прибора:

  • Измеряемый ток: 1fA…100mA
  • Измеряемое напряжение: 50uV…200V
  • Измеряемый заряд: 5E-16C…1E-5C
  • Измеряемое сопротивление: 1R…1ExaR (тестовые напряжения 0.1, 1, 10, 100, 1000V)
  • Генерируемый ток: 10fA…100nA
  • Генерируемое напряжение: 5mV…10V
  • GPIB-совместимый прибор.

Из этого следует, что это не просто SMU, это именно полноценное электрометрическое SMU.

При этом в комплект прибора входит внешний 16-ти канальный электрометрический комутер:

Так как это МНИПИ, то из этого автоматически следует что этот комутер богат на сапфир, давайте попробуем его посчитать:

16 сапфировых триаксов

1 входной сапфировый триакс

16 электрометричских реле на сапфире(по 3 кольца каждое) (схема)

Итого в одном лишь комутере 65 колец сапфира разного диаметра, уже не говоря о сапфировых толкателях контактных групп в реле. Жир овер найн-таузенд!

Но и весь остальной ЗИП тоже очень жирен.

Электрометрический бокс, в который влезет небольшой слоник(2 входных сапфира):

Комплект измерительных кабелей(4 сапфировых триакса)

Комплект переходов(4 сапфира)

Ремонтные платы

Аксессуары

Но экстерьер, это конечно не так интересно как интерьер прибора, а он не менее фееричен.

В нем 26 плат!

Все это вставлено в материнку(схема) с слегка позолоченными разъемами, благодаря чему обеспечивается надежная контактная пара золото-серебро:

Но я не по этому назвал прибор клондайком, а по тому что он реально очень богат на сапфир, даже внутренне, но до этого мы дойдем чуть позже, а пока посмотрим на обычные платы прибора.

Кстати, не забывайте серебрение протирать ластиком, т.к. за 30 лет оно значительно окисляется.

Цифровой блок:

А7 – Устройство индикации – 5.100.034 (схема)

А4 – Блок сопряжения 2 – 5.132.029 (схема)

А5 – Блок сопряжения 1 – 5.132.028 (схема)

А8 – УФРПЗУ – 5.106.032 (схема)

А9 – Устройство управления микропроцессорное – 5.105.100 (схема)

А6 – Устройство аналгового выхода – 5.103.365 (схема)

A10 – Устройство синхронизации – 5.075.005 (схема)

А11 – Устройство развязки 1 – 5.284.062 (схема)

Аналоговый блок:

А15 – Устройство развязки 2 – 5.284.063 (схема)

А16 – Устройство управления – 5.100.037 (схема)

А17 – Устройство компенсации – 5.173.046 (схема)

А18 – Преобразователь напряжения высоковольтный – 5.121.051 (схема)

А20 – АЦП – 5.103.377 (схема)

А21 – Усилитель масштабный – 5.032.052 (схема)

А22 – Устройство дифференцирования – 5.106.035 (схема)

А24 – Усилитель электрометрический 1 – 5.002.035 (схема)

А25 – Усилитель электрометрический 2 – 5.002.034 (схема)

Питальники:

А1 – Стабилизатор цифровой 1 – 5.123.118 (схема)

А2 – Стабилизатор цифровой 2 – 5.123.119 (схема)

А12 – Стабилизатор аналоговый 1 – 5.123.120 (схема)

А13 – Стабилизатор аналоговый 2 – 5.123.131 (схема)

А14 – Стабилизатор аналоговый 3 – 5.123.132 (схема)

Заметили на платах 12 сапфиров? Нет? А они там есть!!! laugh Они в 4-х электрометрических реле.

Измерительный электрометрический модуль:

А23 – Блок входной измерительный 1 – 2.732.022 (схема)

О! привет комутер-ромашка, мы с тобой уже знакомы со времен в В7-49, приятно тебя тут видеть! (и да в нем 10 сапфиров конечно-же)

Но еще один притаился вот тут в полностью кастомном экранированном конденсаторе малой емкости(единицы пикушек):

Электрометрический модуль источника тока:

А19 – Блок выходной измерительный – 2.732.023 (схема)

Ага вижу знакомые совковые гигаомники… так ну это пойдет однозначно “под замену”… я уже по 49-ке знаю их ТКС, и он ужасен! Они вместе с аксиальными конденсаторами, в первую очередь под замену.

И снова вижу 3 электрометрических реле.

Когда я посчитал итоговое количество сапфиров прибора и его ЗИПа, меня до мозга костей пробрала гордость за страну в которой я родился, а если быть точным, там только одних колец сапфира 109 штук! И это не считая сапфировых иголок в реле.

Понимаете почему клондайк? laugh

Теперь перейдем к прочим аспектам этого прибора…

Естественно я сканировал его документацию вот она:

В7Э-42 ТО часть 1

В7Э-42 ТО часть 2

В7Э-42 альбом схем

В7Э-42 формуляр

За “В7Э-42 ТО часть 1” выражаю благодарность тов. strannik2039 который вложил колоссальные усилия в сканирование и обработку книжки. У меня ее не было, т.к. мой продавец его потерял.

Так-же я скачал прошивку прибора, она тут.

Что касается цены, она у Сереги ([email protected]) составила 850 долларов США. Весьма бюджетно за такой реальный клондайк. И да, я с Серегой поругался, по этому без тени сомнения даю Вам его контакт. Продавец несколько проблемный, но приборы у него хорошие, рекомендую!

Судя по анализу двух формуляров и серийника моего прибора, серийность данного прибора составляла свыше 4000 штук за 1985-1991 года.

Первая стадия работы с прибором “осмотр” завершена, далее последует ремонт и модернизация STAY TUNED!

В7Э-42 Клондайк электрометрического нищеброда: 15 комментариев

  1. Зачем второй кабель с сапфировыми изоляторами на обеих концах? Вот планирую купить но там некомплект есть только жесткий кабель труба а второго нет. Без него можно делать измерения?

    1. Жесткий переход(труба), это для соединения измерительной камеры и входа электрометра. Он сделан так, что изолятор центрального проводника только или воздух или сапфир. Это очень помогает от трибоэлектрики и утечек, а так-же понижает емкость кабеля.

      Гибкий переход, это для соединения выхода тока электрометра с камерой, или для калибровки выхода по входу(соединяется вход с выходом и смещение резисторов калибруется “в ноль” программно). Этот кабель сделан на основе малошумящего АВК-6(у меня про него есть статья), он тефлоновый, а так как токо-генерирующие резисторы те еще дрифтеры и качество калибровки не высокое само по себе, изолятор там не особо критичен, поэтому тефлон там нормально применять.

      Без гибкого перехода провести само-калибровку выхода(АВК в режиме “Io”) ты не сможешь никак, так как чисто физически ты вход и выход без этого кабеля правильно не соединишь.

      О проблематике выхода этого прибора я кстати писал тут: https://ampnuts.com/v7e-42-i-tak-soidet/
      А помимо калибровки и камеры, один из вариантов применения гибкого перехода я показывал тут: https://ampnuts.com/y5-11/

  2. О спасибо за бесценную информацию. Думал сделать с двух кабелей 854.966 но их тоже нет в комплекте. Теперь думаю купить отдельно АВК-6 и разъемы, а вы случаем не знаете как они называются? Думаю подойдут без сапфира на тефлоне или что там в дешевых версиях. Или неужто МНИПИ какой то свой особый коннектор придумал для электрометрии?

    1. Эти разъёмы изготавливались сугубо МНИПИ под конкретную задачу, аналогов нет, в свободной продаже нет.
      Если в кармане много денег, позвони в МНИПИ, могут в теории их продать, но разоришся.

    2. Да и кстати… когда покупаешь 12.43 грамма золота, уж лучше чтоб комплект был полный!!! Потому-что ты потратишь дохрена денег сейчас на золото, а потом будешь к этому золоту искать дохрена времени комплект….
      Ну то еще удовольствие. А цену за недокомплект никто не скинет, потому-что он ссука весь(СНП14+СНП37) золотой нах! А в самом ЗИП-е золота почти нет. И продавать в будущем, отдельно от него ЗИП тоже никто не станет.
      Я пытался от него ЗИП купить, отдельно, никто не хочет продавать, только вместе с прибором.

      Кстати ржу… Недавно за этот В7Э-42 https://www.avito.ru/moskva/kollektsionirovanie/v7e-42_voltmetr_universalnyy_elektrometricheskiy_1995387214 хотели 150 000р., сейчас бум электрометрии сходит на нет, и цена понижается… уже 99 000р. laugh Того и гляди через год-два начнут по цене металла отдавать…

  3. В России рынок более гибкий. В Украине как продавали 8 лет назад В7-45 за 1 килобакс так и сейчас продают. Директор предприятия уже умер а его сын все еще продает.
    Буду брать некомплектным потому что прибор редкий и полезный. Вы не хотите продать парочку ваших сапфировых триаксов думаю смогу с них сделать гибкий переход. Или хотя бы один тот пожелтевший.
    Также пытаюсь еще нагуглить в каких еще приборах такие триаксы использовались и чем их можно заменить.

  4. Ну вот и пришел мне пепелац многоплаточный. Повезло продавец нашел все кабеля необходимые. Пол дня пока пооттирал контакты черные и промыл изопропилом 99%. Но всеравно не рабочий, после включения писк в питании и надпись С С С. Скоро начну обмерять питание.

    1. Нах пропанол!!! Мягкий ластик наше все!!!
      Чистит намного лучше, и на чистку уходит максимум 1-2 минуты на каждый разъем.

      А вот с приобретением поздравляю! Чувствую ты уже проникся всей монструозностью данного прибора, раз на чистку ушло пол дня crazy

    2. Обрати еще внимание, что Белвар’овские панельки под проц, УФРПЗУ и прочее – полное абсолютированное гавно.

      “Некоторые” рекомендуют менять микросхемы на метало-керамические версии. Я пытался перешивать прошивку в метало-керамические корпуса, которые там и правда стоят чуть лучше чем оригинальные пластиковые, но это не спасает, проблема с неконтактом иногда повторяется, спонтанно.

      Эти панельки мне трахали мозг в каждом Белвар’овском приборе, я с уверенностью заявляю, ничего не спасает!

      Рекомендую полный демонтаж всех панелек и замену их на современные цанговые. Да у них чуть другой шаг(2.56мм вместо советских 2.5мм), зато микросхемы надежно держаться. Я поменял, теперь с этим проблем нет.

  5. Спасибо за советы панельки таки поменяю там такие перекосы в гнездах. Стирал конечно ластиком а потом промывал спиртом. А прибор этот смешно называется “вольтметр”, я бы назвал источник-измеритель, как за рубежом source measure unit.

    1. По поводу SMU – соглашусь.
      А по поводу “Вольтметра” – классификация у наших была довольно скудна… Это на западе можно было называть прибор любым названием… а у нас только по перечню из ГОСТ 15094.

Добавить комментарий