Как проверить потребление тока в Miyota 5Y3OD

[aruy]

Пальцами я батарейки не трогаю, пластиковым пинцетом ставлю, мелкие батарейки приходится железным ставить, из пластикового выскакивют. Беру за ребра, полюсов не замыкаю. Те закорачивание батареек и их некачественность исключаю.

Вообще история такова: имелась мийота 5Y30, на которую была жалоба, что после замены батарейки (рената) она не отходила обещанные мной 1.5-2 года, батарейка села примерно через 6-9месяцев. Я заменил механизм, а этот оставил себе для изучения. Поменял еще раз батарейку  опять около полгода отходила, батарейка села. Поставил в третий раз новую, часы остановились через полмесяца, батарейка жива. Я сравнивал ток подопытной мийоты и с двумя такими же новыми, ток одинаковый. Вначале думал может с блоком что то ни то, какие то утечки происходят, которые я не вижу. После того как они свосем остановились на новой батарейке пришел к выводу, что скорее виноват не эл. бок, а колесная система грязная и сажает батарейку. После чего почистил, смазал механизм, теперь жду результата. Или опять батарейка сядет через полгода или как минимум года 1.5 должны отходить. Поэтому результат будет известен не ранее чем через полгода, если сядет батарейка : - (((
Сейчас появилась еще подопытная 1L32, тоже отходила не более 6месяцев. Перебрал, почистил, заменил батарейку, жду результата. Почему то подобное явление, быстрый расход батарейки, пока встречалось мной в мийотах 5Y30, 1L32/12. С другими механизмами такого не наблюдается, или уж клинит совсем или нормально по 2-3 года ходят. Особенно 1L32/12 последнее время часто стали попадаться, страшно менять батарейки, вдруг опять сядет быстро. Пытаешься объяснить клиенту, что возможно дело не в самой батарейке, а в механизме. Но не все готовы в это верить, тк их механизм отходил несколько лет и никаких проблем, следовательно он исправный. Большинство почему то считает, что кварцевые часы вечные, им не нужна профилактика : (((

Смущает еще то, что потребление тока одинаковое что в подопытной, что в новой мийотах. Поэтому сомнения насчет колесной системы. Если бы тормозилось в колесах, ток бы был завышен? Конечно я не обладаю навороченными приборами, пользуюсь мастечем. Понимаю, что точный ток потребелния не определю, может он и завышен немного, мой тестер этого не увидит скорее всего. Кто нибудь может сказать по собственному опыту, насколько (во сколько раз) ток может превышать норму при грязи в колесах? Они ведь механически еще не заблокированы, сами часы продолжают идти, и довольно точно, никаких отставаний, просто встают в один прекрасный момент и все. Единственное, что нашел по данному вопросу - следующее: Если электронный блок и катушка исправны, а ток потребления больше нормы, то причина неисправности находится в механической части часов. Малое превышение (примерно в 1.5 раза от нормы) свидетельствует о наличии грязи, соринки и т.п. в колесной передаче. Обычно в этом случае клиент жалуется на сбои по времени: отставание, временный останов. Большее  в 2-3 раза выше нормы  потребление, как правило, связано с заклиниванием колес. Источник http://www.oclock.info/master/articl...tid=17&aid=125

2Trops по той ссылке нет конкретных цифр. Говорится про форму импульса, визуально глядя на который можно сказать о наличии блокировки в колесах. Для меня это не подходит, тк визуально форму увидеть не могу не обладая подобными приборами.
С механизмами, с которыми я сталкивался, пока я не видел завышенное потребление изза колес. Хотя, возможно это недостаточная чувствительность (точность) моего прибора. Вы сами как этот вопрос решаете? Как нибудь диагоностируете часы при постановке батарейки, или уже при возврате предлагаете чистку? Вроде вас подобный вопрос (быстрой разаряд батарейки) тоже беспокоил, по крайне мере год назад.

2 Daytona Заменить механизм конечно проще. Но все подряд механизмы ведь менять не будешь? Вся проблема в том, чтобы изначально проверить, будет ли данный механизм работать нормально на новой батарейке и сделать хоть какой то прогноз по поводу хода часов, чтобы не подрывать доверие клиента. Собственно для этого все вышенаписанное и делается, а не для того чтобы съэкономить пару долларов на механизме, занимаясь его чисткой :- )

PS всем дочитавшим до конца сей пост спасибо, надеюсь не сильно утомил : - )))
А ответившим более менее вразумительно еще отдельное спасибо! Итак, продолжается поиск ответа на следующие вопросы:
1 ) как достаточно точно померить ток без крутых приборов? На одном форуме по электронике спросил как померить малые токи? Предложили сделать на ОУ, который малый ток переводит в достаточное большое напряжение, которое можно снять обычным прибором. Так ли это? К сожалению, пока глубоких познаний в этой области у меня нет, чтобы сделать подобное.
2) насколько вероятна ситуация того, что батарейка садится именно из-за грязи в колесах? Почему это часто, во всяком случае в моей практике, происходит именно в 5Y30, 1L32/12, может соединение пластик/железо так себя ведет?


PSS Кто не хочет разглашать сию тайну, можно ответить мне лично. Клянусь, буду хранить секрет до самой смерти! : -)))

[Trops]

При повторном обращении предлагаю ТО, пока претензий не было.
Клиенту объясняю, что есть понятие уровень мощности, который увеличивается при загрязнении колёсной системы или т.п.
Чего фантастического вы хотите услышать на свои вопросы? Купите соответствующие приборы и тогда будете объяснять не только в устной форме.
P.S. Вот цитата из приведённой мною ссылки:
В идеале, часы работают на 50% мощности, если он равен 75%, то это уже не есть хорошо (по моим наблюдениеям часы с таким уровнем мощности имеют энергопотребление свыше 1.5 микроампер, что выше нормы, в примере 1.75).

[Armer]

aruy, к сожалению, без специальных приборов на глазок вы это изменение потребления в 1,5-2 раза не отследите. А на ресурсе элемета питания это может отразиться очень сильно.

А в вашей смазке не может быть проблемы? Я конечно не знаток, но может данный механизм критичен к ее густоте в определенных узлах. Лишняя нагрузка - увеличение потребления...

[aruy]

2Armer Спасибо что присоединились к дискуссии.
Механизмы ко мне попадают смазанные еще сборщиками механизмов, какая там смазка не знаю. Я только батарейку менял. Как правило с родной батарейкой после покупки отхаживают в среднем 2 года, а потом, после замены уже существенно меньше. Но мои батарейки здесь не причем. Такие же ставлю в другие механизмы и все ОК. При разборке иногда видна небольшая чернота и грязь на цапфах, особенно нижних (где + батарейки). Наверное придется полгода подождать результатов собственной переборки.

А в чем трудность снятия показаний? В общем можете объяснить ситуацию? Вроде существовали отечественные приборы, которые мерили ток, без всяких графических отображений на дисплее, просто цифры показывали и все. Я с ними не работал, не знаю насколько точны они, но если 20 лет назад существовали подобные, то думаю на данный момент это не должно быть сложнее сделать? Или чтобы отследить такие малые отклонения надо именно визуальное наблюдение по кривой?

[Armer]

Вы говорите, прошло два года. За это время смазка могла подсохнуть. Возможно, появилась небольшая выработка деталей. Чудес не бывает, и такое поведение должно как-то объясняться. На электронную часть сложно грешить. Разве что влага какая осела на плате эл. блока и добавила утечек, или флюс где-то не отмыли, допустим, в месте пайки кварца, свойства которого со временем тоже могли измениться не в лучшую сторону. В общем, я этих механизмов в глаза не видел и не имею ни малейшего понятия о его конструкции и качестве сборки, потому не знаю, что обсуждать

О нюансах измерения тока я уже говорил. Сам кварцевый блок потребляет не много, около 100-200 наноампер. Основные затраты идут именно на работу шагового двигателя, его потребление в тысячи раз превышает ток, потребляемый микросхемой, и может составлять единицы миллиампер. Но импульсы, приходящие на шаговый двигатель, обычно очень короткие  4...8 миллисекунд, поэтому среднее потребление механизма остается на достаточно низком уровне  около 1 микроампера.
Для измерения потребления среднего значения тока нужно выполнить десятки тысяч измерений за один-два периода шагового двигателя и вычислить среднюю величину всех индивидуальных замеров. Чтобы это реализовать, блок АЦП (аналого-цифрового преобразования) в приборе должен разом перекрывать весьма широкий диапазон - в 7 или 8 порядков и делать, по меньшей мере, 32К выборок в секунду. Но это моя идеология Я свой прибор строю на этом, чтобы одновременно иметь возможность отображать график потребления в импульсе. Хотя недавно довелось ремонтировать Newtech Handy (от Witschi), и я был несколько удивлен, не встретив там ни одного АЦП (а может и не заметил). Видно, там методика измерения иная: возможно просто заряжается емкость за один период шагового двигателя, а потом измеряется накопленный заряд по времени ее разряда. В любом случае измерительный процесс нужно синхронизировать с периодом работы шагового двигателя и снимать информацию о потреблении за весь этот период. Типовые цифровые тестеры работают иным образом - они делают лишь одну выборку некоего мгновенного значения с неким заданным интервалом. По этой причине они совершенно не годятся для измерения импульсных процессов.

[aruy]

Спасибо за развернутый ответ! Теперь более менее понятно почему у меня такие показания на обычном мультиметре (цифры меняются, все время разные). Те по нему я более менее достоверно только сильную утечку смогу увидеть, когда ток превышает десятки микроампер? Несколько раз такое наблюдал, иногда помогала чистка эл. блока.

А осцилограф может помочь в этом деле? Посмотреть визуально импульсы, как на картинках здесь http://watch.ru/forum/showthread.php?t=2211 Если да, то какой нужен?

[Armer]

Мне не доводилось ковыряться в цифровых мультиметрах, но я почти уверен, что там на входе стоит RC фильтр для подавления ВЧ помех. Таким образом, измеренное "мгновенное" значение все же захватит некоторый временной интервал, и почти наверняка в него попадет и импульс шагового двигателя, но только усреднение произойдет не за весь период, а за более короткое время и показания получатся завышенными. Так что не стоит на них ориентироваться, даже примерно, ибо они имеют мало общего с действительностью. А уж собственный ток микросхемы в большинстве случаев и вовсе оказывается ниже разрешения прибора.

Что касается осциллографа, думаю, да, применить можно. Но покупать специально - вряд ли это будет дешевле. Начнем с того, что импульсы ШД короткие, а период относительно большой (а то и вовсе минута и более). Поэтому целесообразнее использовать запоминающий или цифровой осциллограф, а они относительно дороги. У меня на работе стоит GRS-6052A, он бы для этого вполне подошел, но стоит порядка 30-35 т.р.
Чтобы получить картинки подобные тем, что приведены по ссылке выше, нужно в разрыв элемента питания часов включить токосъемный резистор, скажем на 100 ом, и подключить осциллограф к нему. Предположим, ток ШД составляет 0,5 мА, тогда в импульсе амплитуда напряжения на резисторе составит 50 мВ. Максимальная чувствительность GRS-6052A - 1мВ на деление (на это следует обратить внимание при выборе осциллографа). Дальше повышать сопротивление токосъемного резистора наверное уже не стоит, поскольку в момент импульса напряжение на блоке будет просаживаться (в данном случае на те же 0,05 В).
Однако такой метод тоже не даст вам точного численного результата среднего потребления, здесь вы вряд ли сможете учесть ток, потребляемый самой микросхемой (в силу его малости). Но сняв значение тока в импульсе и измерив длительность импульса, можно выявить его влияние на общее потребление (а, как правило, в нем и причина проблемы).

Пример:
Резистор на 100 Ом включен между "+" батарейки и корпусом механизма.
Осциллограф подключаем параллельно резистору.
Снимаем показания импульса: пусть амплитуда получилась 25 мВ и длительность - 5,8 мс. Для расчета также понадобится период. Пусть будет 1 секунда.
Теперь считаем (пока опустим сложности с учетом "мощности импульса" и положим, что импульс постоянный)...
(0,025 В / 100 Ом) * (0,0058с / 1 с) = 0,00000145 А или 1,45 мкА

На самом деле форма импульса тока далека от прямоугольной, на ней есть нарастания и спады (что видно на выше приведенной ссылке), поэтому визуально не всегда будет просто снять усредненное значение амплитуды, но оценку можно сделать. Кроме того, вы явно увидите форму импульса, что даст дополнительную полезную информацию о состоянии механики.
Но но надо помнить, что это вклад лишь шагового двигателя. Постоянную составляющую потребления микросхемы трудно будет зафиксировать при таком раскладе. Если только оно не возрастет как минимум на порядок. Либо паяем дополнительный усилитель


зы: Это все в теории. На неделе попробую взять у отца механизм и проверить, выложив пару картинок. Может, кому и сгодится.

[Trops]

Ждём-с

[Armer]

Да, что касается вичивского Newtech Handy, то, судя по всему, для измерений в нем использован преобразователь напряжение-частота - альтернатива АЦП. Как говорится, дешево и сердито.

[Armer]

Собственно, результаты извращений с осциллографом...
Подопытный образец - калибр 955.412



Картинка 1 (800x576, 123 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/01c.JPG
Картинка 2 (800x576, 92 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/02c.JPG

По результатам измерений на Analyzer Q1 его состояние таково:

ток потребления микросхемой: 0.102 мкА
общий ток потребления блока: 0.74 мкА
длительность импульса: 7,8 мс
мощность импульса: 50%

Действуем по методике, описанной несколькими постами выше: включаем в разрыв элемента питания резистор, и параллельно ему подключаем осциллограф. Мне было удобнее перевернуть элемент питания "вверх ногами", проложив кусок фторопластовой пленки между элементом и минусовым контактом блока, чтобы тот не коротил на "+". А осциллограф с резистором включил между "-" батарейки и минусовой шиной на плате блока...



Картинка 3 (800x576, 65 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/03c.JPG
Картинка 4 (800x576, 117 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/05c.JPG

Под рукой не нашлось резистора на 100 Ом, отпаивать было лень, потому взял на 300. В данном случае токи не большие, и напряжение на блоке сильно проседать не будет. Осциллограф переведен в цифровой режим, с включением функции курсорных измерений. Последние позволяют с легкостью определить, например, длительность импульса, и как мы видим, она составляет (грубо) 7,86 мс...



Картинка 5 (800x480, 100 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/10c.JPG

Теперь остановимся на результатах подробнее.
Здесь мы имеем переменный импульс, т.е. импульс с регулируемым уровнем мощности (по сути ШИМ). Импульс длительностью 7,8 мс представлен серией более коротких импульсов (9 штук). Кто не в курсе или подзабыл о чем речь, вновь отсылаю сюда http://watch.ru/forum/showthread.php?t=2211. Здесь же хочу обратить внимание на форму импульсов: на приведенной выше ссылке представлены картинки с прибора Analyzer Q1, где диаграмма отображается в логарифмическом масштабе, т.е. верхняя часть графика более сжата. Поэтому фронты кажутся более резкими, а полочки более пологими. Осциллограф же дает линейную шкалу, в данном случае 20 мВ на клетку. С учетом того, что резистор был выбран с сопротивлением 300 Ом, получаем вертикальную шкалу 0,02 В / 300 Ом = 66,6 мкА на клетку. Пусть не очень удобно, но что уж есть



Картинка 5 (800x576, 120 кб) - http://foto.ngs.ru/albums/userpics/18379/13c2.JPG

Здесь я пометил красными штрихами средние значения амплитуд каждого импульса в пакете. Делал это на глаз. Сначала ток почти мгновенно подскакивает до определенного уровня, а потом медленно продолжает расти практически с линейной функцией. Поэтому средний уровень определить не трудно.
По "мощности импульса" отдельных измерений не проводил, но визуально очень похоже на 50%, т.е. активный и неактивный уровни примерно одинаковы по длительности. Из этого следует, что длительность импульсов в пакете равна ~488 мкс - это 1/2048 периода работы шагового двигателя. Однако видно, что 1-й и 9-й импульсы в два раза короче остальных и составляют 1/4096 часть от общего периода. Это меня несколько удивило, поскольку Witchi здесь http://foto.mail.ru/mail/la_montre/1/i-69.jpg показывает, что длительность первого импульса неизменна и составляет 488 мкс независимо от "уровня мощности". Хотя там же они упоминают лишь о 8-ми уровнях мощности, а 50% - это уже 9-й, вероятно поэтому он имеет несколько иную картину.

Займемся расчетами...

1. По шкале определяем значения амплитуд каждого импульса. Получаем: 40, 167, 233, 220, 147, 100, 120, 147 и 133 мкА

2. Домножаем каждую амплитуду на свой "весовой коэффициент", т.е. первый и последний импульсы на 1/4096, а все остальные на 1/2048.

3. Теперь суммируем полученные значения: 0.0098 + 0.0815 + 0.1138 + 0.1074 + 0.0718 + 0.0488 + 0.0586 + 0.0718 + 0.0325 = 0.596 мкА

0.6 мкА - это и есть вклад шагового двигателя в общее потребление. Добавим сюда уже известное нам потребление микросхемы (0.1 мкА) и получим общий ток 0.7 мкА, что весьма близко к измеренному значению 0.74 мкА.
Хочу также заметить, что измерения проводились практически на глаз. Кроме того, осциллографы не относятся к измерительным приборам, потому все снятые показания могут быть весьма и весьма приблизительными. Тем не менее, ошибка составила менее 10%. Вероятно, отчасти здесь сыграло роль и питание. Ведь в Analyzer Q1 блок запитывался от прибора стабилизированными 1.55В. Здесь же батарейка давала 1.58 В, но в пике импульса напряжение на резисторе просаживалось почти на 0.1 В, что и могло вызвать незначительное снижение потребления.

Ну что ж, метод вполне информативен, но не думаю, что кто-то решит всерьез взять его на вооружение. Все же достаточно трудоемко...