Realmente no tenía planes de comprar otro multímetro digital (DMM), pero el HP 3478A, con su carcasa maltratada y ventana de pantalla agrietada, me llamaba como un cachorro triste en un refugio. Listado a 58 USD con envío gratuito, mi sistema nervioso autónomo hizo clic en el botón “comprar ahora” antes de que pudiera pensarlo. Cuando mi DMM llegó de eBay, estaba envuelto en metros de plástico de burbujas, protegiéndolo de daños mayores. Una inspección visual rápida reveló un instrumento polvoriento y sucio, con una tecla rota en el selector de entrada, un agujero en el panel superior de aluminio y una ventana de pantalla agrietada. Afortunadamente, el LCD parecía intacto y mostraba “Self Test OK” al encenderlo. Mejor aún, no salió humo, así que me preparé para el siguiente paso: abrir la carcasa.
Cuando mi HP 3478A DMM llegó del vendedor de eBay, estaba en mal estado físico (nótese la ventana de pantalla agrietada), pero pasó la autocomprobación y tomó lecturas creíbles sin mostrar “CAL”, lo que significa que las constantes de calibración no se habían perdido de la SRAM no volátil del DMM, incluso después de 42 años de uso intenso. El botón cuadrado negro en la parte inferior derecha de la foto es el reemplazo impreso en 3D hecho por mi amigo Ron Sartore. Crédito de la imagen: Steve Leibson.
Cuando se presentó a principios de 1983 por 1315 USD, el HP 3478A se situaba en la gama “baja” de la línea de productos DMM de la compañía. Se basaba en la misma plataforma de conversión analógica que el DMM 3468A, de menor costo. Las diferencias entre los DMM incluían una mejor referencia de voltaje interna, una carcasa metálica y una interfaz HPIB (IEEE-488) para el 3478A. El 3468A tenía una carcasa de plástico y una interfaz serial HP-IL (HP Interface Loop). Ambos DMM incorporaban tecnología significativa desarrollada para los DMM de gama alta de HP, incluyendo resistencias de nitruro de tantalio de precisión ajustadas con láser para la sección analógica y la innovadora técnica de conversión analógica a digital Multi-Slope II desarrollada para el DMM 3456A, el tope de línea de HP. La conversión de pendiente múltiple es una variación ingeniosa y una mejora radical de segunda generación de la técnica de integración de doble pendiente original utilizada en el primer DMM exitoso de HP, el 3440A, introducido en 1963.
A esto, los DMM 3468A y 3478A introdujeron una característica radicalmente nueva: la calibración digital. Estos dos DMM fueron los primeros de HP en almacenar parámetros de calibración (factores de corrección de compensación y escala para cada rango) en memoria no volátil. Aunque las primeras EEPROM de Intel y Seeq Technology apenas comenzaban a aparecer al mismo tiempo que la plataforma DMM 3468A/3478A estaba en desarrollo, estos DMM de HP emplean una tecnología de memoria no volátil más conservadora basada en una SRAM CMOS Intel 5101L de 256 por 4 bits, respaldada por una batería primaria de litio y dióxido de azufre (LiSO2) incorporada que se supone debe durar al menos diez años.
La SRAM Intel 5101L tiene un voltaje de retención de datos de solo 2V con un consumo máximo de 10 µA en ese modo (¡a 70° C!), por lo que el consumo de corriente de la batería de respaldo es mínimo. Según los códigos de fecha encontrados en los circuitos integrados dentro del instrumento, mi copia del 3478A fue construida a finales de 1984. La batería de litio en el DMM no parecía haber sido reemplazada nunca. La batería LiSO2 en mi 3478A llevaba un número de pieza original de HP, 1420-0278, y tenía la marca “Eternacell”. Fue fabricada por Power Conversion, Inc. Vidor Industrial Batteries parece haber licenciado el diseño y también vendió una línea de Eternacells en el Reino Unido a clientes militares e industriales. Después de una compra por parte de la administración, la empresa pasó a llamarse Hawker Eternacell en 1986, y Saft adquirió Hawker Eternacell en 2001. Según el etiquetado, la batería que encontré en mi DMM es apropiada para el período de un instrumento construido a finales de 1984. En otras palabras, la batería LiSO2 en mi DMM era la original del instrumento. Las pegatinas de calibración intactas sobre los tornillos en los paneles de la carcasa daban crédito a esta teoría de la batería original.
Medí 3.03V en la batería Eternacell, por lo que ciertamente estaba haciendo honor a su nombre, habiendo proporcionado energía de respaldo confiable durante más de cuatro décadas: una eternidad en años de DMM. Cuando estas baterías finalmente se desgastan, su voltaje de salida cae precipitadamente, así que no había forma de saber qué tan cerca estaba esta batería en particular de su fin de vida útil. Después de 42 años, estaba muy pasada la edad de jubilación.
Sin embargo, antes de que tuviera la oportunidad de cambiar la batería de respaldo, un problema aún más apremiante apareció de repente. Cuando abrí mi 3478A, encontré una gruesa capa de polvo y suciedad cubriendo cada milímetro cuadrado de la placa de circuito, que había entrado al instrumento a través de los cientos de perforaciones en los dos paneles laterales del DMM. También encontré un caso inminente de “Locura RIFA”.
Bueno, esa es una mala señal. Al igual que muchos instrumentos de las décadas de 1970 y 1980, este DMM 3478A sufría de “Locura RIFA”, como lo indica el capacitor de supresión RIFA agrietado que espera explotar. Si esta placa se ve polvorienta y sucia, es porque lo está. Crédito de la imagen: Steve Leibson.
Cualquiera familiarizado con los instrumentos de las décadas de 1970 y 1980 fabricados por una variedad de fabricantes de instrumentos de primer nivel conoce los capacitores de supresión de la marca RIFA. Estos capacitores filtran el ruido EMI en la línea eléctrica y están clasificados para soportar voltajes de línea, incluidos los picos. Sin embargo, los capacitores vintage RIFA PME de esa época pasada desarrollan grietas en sus carcasas de epoxi a medida que el epoxi envejece. Las grietas admiten humedad atmosférica, lo que eventualmente hace que los capacitores exploten a medida que la energía de la línea eléctrica fluye a través de rutas de fuga resistivas creadas por el agua absorbida y genera vapor. En el mejor de los casos, la explosión impulsada por vapor esparce el hedor a pescado podrido por todo su laboratorio, donde supuestamente persiste durante días. En el peor de los casos, se produce un incendio después de la explosión.
Este problema es tan común que el término “RIFA”, originalmente el nombre de un fabricante sueco de componentes electrónicos, se ha convertido en el acrónimo irónico “Replace If Found, Always” (Reemplazar si se encuentra, siempre). Había cuatro capacitores RIFA en mi 3478A y pude ver grandes grietas en al menos uno de ellos. Inmediatamente hice un pedido a Digikey de capacitores de clase Y2 de reemplazo y una batería de respaldo nueva. Los capacitores de reemplazo también son componentes RIFA, pero de lotes de producción más nuevos. Según informes en línea, el epoxi en los nuevos capacitores RIFA ha sido reformulado y ya no se agrieta. Si sigo por aquí, revisaré estos nuevos capacitores en otros 40 años más o menos. RIFA ya no existe como empresa independiente. Ahora es una marca. Kemet compró RIFA en 2007 y Yageo Group compró Kemet en 2020.
Mientras esperaba el paquete de Digikey, mi amigo Ron Sartore imprimió en 3D una tapa de botón de reemplazo para el interruptor selector de entrada del DMM utilizando un diseño que encontré en el sitio web Printables.com. Ron tiene una flota de impresoras 3D para su negocio de fabricación de instrumentos de simulación de vuelo, Altimeter Motives. Los restos de la tapa del botón original todavía rodeaban el espárrago receptor en la varilla de empuje de nailon dentro del DMM, pero la punta de la tapa se había roto al ras con el panel frontal. Utilicé un par de alicates de punta fina para quitar los restos de la tapa vieja de la varilla de empuje. La tapa se hizo añicos rápidamente con una fragilidad sorprendente. Vía EE Journal.
