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[手持] DT4282挑战电阻档八项全能:速度、精度、稳定性、温漂、线性、重复性、归零、低阻测量

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发表于 2016-4-25 14:56:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 hgjdwx 于 2016-4-29 13:21 编辑

1:速度(测量速度)

这里讲的速度是指从表笔接触测试点到显示稳定读数的时间,不是显示屏的刷新速度。

首先,万用表的测量速度和精度是相互矛盾的,厂家在设计的时候是要综合考虑的。
4282电阻档的显示刷新速度是每秒5次,我经过反复测试,4282电阻自动档短路表笔读数从无穷大到0(从600MΩ到60Ω共8个量程),
测量速度是1秒,并且在实际测试的时候,一显示出来就是一个稳定的读数,不跳字(当然,由于热电势、接触电阻等原因不包括60Ω档)。
这个速度在当前的4位半自动档手持表里算是领先的。
和4282基本相同的有FLUKE 11X系列、17X系列,
UT61E和VC86E最快显示速度大概也是1秒,但是最先显示的是不是稳定读数还未知。
187约1.5秒,U1272A约1.8秒(测几十K 以上大电阻速度比187快些),289在2秒以上,
87V的速度据坛友反应和289差不多,但是具体数据我还不掌握,请有87V的朋友也测试一下。
上面的速度都是指的电阻档。

有的朋友可能认为速度不重要,如果你遇到下面的情况也许就不会这样想了,测试点存在氧化、生锈或位置偏、不便测试,或PCB涂有防护漆,
而在测试时只能看到数字在不停的跳变无法读取,此时你需要一个测量速度更快的表。
这不是关系到是不是急性子的问题,也不是说节省那一、两秒钟能用来干什么,而是一种使用体验感,也确实会影响到工作效率。
还有就是玩表和用表的区别,一般来讲,玩表的主要关注的是精度,而用表的更多关注速度一些,
为什么,大家想想就能明白。

对用表的来说,由于使用频繁,速度快不只是节省几秒的时间,而是确实能改善操作体验、提高工作效率。

例如一个速度1秒的表和2秒的表,如果是玩表的用基准来验证一下精度,那1秒2秒又有什么关系呢?

用表的就不一样了,一般工作场所不固定、时间较紧迫(即使场所固定的也可能时间较紧迫),
被测试对象本身的情况也多种多样,除了上面说的焊点、管脚有氧化、生锈,位置偏(测试不便),PCB涂有防护漆,

还有的测试点电压数据变化不定,有时一个插排或一个集成块引脚有几十上百个测试点,
这时就不是1秒和2秒的关系了,比如用2秒的表想测试一个有氧化的或位置较偏的测试点或较密引脚的集成块时,

如果在测试接近2秒时有一点瞬间接触不良,则仪表就会重复下一个2秒测试,这种情况在现实中是很常见的,
结果并不只是多费了几秒的时间,而是影响了操作体验,也影响了工作效率。
曾经用过优利德的一款UT88B四位半,精度、功能、做工都很好,就是速度慢,用电阻自动档测一个几百欧的电阻要2.5秒以上,曾测一个管脚有氧化的电阻,楞是半天出不来读数,光看到小数点在屏幕上一个劲的跳,气得我立即出掉!
判断一个表速度够不够快的简单标准是:在做连续测试时,不需要人等表。用时间表示就是:1秒以内,感觉较好。0.5秒以内,感觉超爽!

我曾用过的UT88B
T2udVfXeJbXXXXXXXX_!!150966511.jpg

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T2_dVfXXFbXXXXXXXX_!!150966511.jpg

有个坛友发的UT88B的帖子:
http://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=52786&extra=&highlight=ut88&page=1
当时我在帖子里的回复在27楼:
360截图20160411230230328.jpg


DT4282,FLUKE187,U1272A电阻自动档速度对比  视频:
为便于速度对比,3个万用表3个红表笔相接,3个黑表笔相接,
因为3个万用表电阻档的开路电压不同,所以4282显示超量程,
187和1272A显示几十兆阻值,虽然这样做不太规范,但是便于速度对比。
所以4282跨度8个量程,1272A跨度7个量程,187跨度6个量程。
从视频看,4282比187快的不是很多,其实是因为表笔并联的原因,
而实际速度差别还是很明显的,基本就是1秒和1.5秒的差别。





2:归零

60Ω档(不使用REL)

  
600Ω档(不使用REL)
  

6KΩ档
  

60KΩ档
  

600KΩ档
  

6MΩ档
  

60MΩ档
  

600MΩ档
  



3:重复性(短稳)

下面的视频是原装表笔用夹子短路,先按REL键归零,然后插拔表笔,然后切换到其他档位再换回到电阻档,
从而观察4282测小电阻的速度、重复性、短稳。可以看到4282显示快速、干净利落、稳定。
做这个测试的时候要注意:接触电阻、热电势、个人测量方法等


至于谈4282测大电阻的重复性问题就显得有些多余了,测小电阻可能会因热电势、接触电阻原因出现多次测量结果不一致的情况,
而测大电阻,只要电阻本身稳定,基本不存在多次测量结果不一致的情况(测几M以上大电阻有时会出现尾数跳或者多次测量结果不一致的情况,属于干扰方面的原因了),这个也用不着再拍视频了。



4:稳定性(抗干扰)

DT4282,FLUKE187稳定性对比视频:
万用表测高阻时的稳定性可反应万用表的抗干扰性能,
下面视频是4282和187同时分别测量两个5.4M电阻(分别由两个温度系数和噪声都较大的10M电阻并联)时,开关电源工作对万用表测量的影响,
可以看到187受影响变化有200个字,而4282基本不受影响




5:低阻测量

做这个测试的时候也要注意测量方法,尽量降低热电势影响,并保持接触良好,
下图是测3个3.15A保险串联后的电阻(我没有精密小电阻),

REL归零
  



低电阻测试仪测试




6:精度

先看一下4282电阻档精度的标称指标:应该是当前4位半手持表最高精度了,这个指标甚至超过相当一部分5位半台表的精度了,
精度保证期是1年,精度保证温度范围是18度-28度


我的4282的出厂日期是15年2月1日,已经超过精度保证期两个多月了
DSC03082.JPG

做精度测试的时候要考虑的一些问题:首先选电阻的时候要选接近但不超过满量程的,并且要做多个连续量程的验证,只一、两个量程判定不够充分,同时还要做线性测试,4282是60000字显示,如果选61000字的电阻,4282只能显示6100,
如果选59000字的电阻4282显示59000,分辨率几乎差10倍,分辨率低了测出来的精度误差就不太准确(只有误差较大了才能反映出来)。再有就是电阻要经过高位台表标定(7位半或8位半)
即使是0.01%的金属箔,超差的也很常见,没有标定的电阻,即使你的表显示值与电阻标称值一字不差,虽然看上去很好看,也不一定就是正确的(从下面的测试图片也能看出来——标称值和标定值大多有些出入),也可能你的表与电阻有大小相等、方向相反的误差
我用的电阻是本坛朋友bhy1747101 精心挑选、标定的,这里向bhy1747101朋友表示感谢!
参考链接:http://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=155391&extra=
标定用表是HP3457A,虽然是6位半但是这个表的电阻档精度相对较高,标称是0.003%(坛友说在北京五院找朋友比对好的,实际精度在0.002%以内),
差不多达到7位半的水平,34401电阻档标称是0.01%。
测试室温23度左右。

先按REL键归零,因为底数只对60Ω、600Ω档有影响,所以600Ω以上档位不使用REL
DSC03091.JPG

标称40Ω电阻,标定39.9977Ω,显示40.015Ω,60Ω档标称误差0.3%,实际误差0.043%
DSC03093.JPG

标称400Ω电阻,标定399.962Ω,显示399.96Ω,600Ω档标称误差0.03%,实际误差0
DSC03094.JPG

标称5K电阻,标定4.99984K,显示4.9998K,6KΩ档标称误差0.03%,实际误差0
DSC03096.JPG

标称50K电阻,标定50.0007K,显示50.000K,60KΩ档标称误差0.03%,实际误差0
DSC03097.JPG

标称500K电阻,标定499.922K,显示499.91K,600KΩ档标称误差0.03%,实际误差0.0024%
DSC03098.JPG

标称1.995M电阻,标定1.994857M,显示1.9948M,6M档标称误差0.15%,实际误差0
DSC03099.JPG

综上:可以说4282电阻档实际精度要比标称高一个数量级,或者说4282可以用来标定首位字20-59的0.01%级和首位字10-59的0.02%级精密电阻(首位字60-99的电阻,由于4282分辨率的原因标定误差会大些),如果是需要移动应用,并且需要很高的电阻档精度,4282是一个很好的选择,并且相比台表的优势是:无需预热,秒开机,即开即用。

7:线性

DSC03097.JPG

DSC03101.JPG

下图是两个10K电阻串联,串联值是9.99961+10.00045=20.00006 ,显示值在19.999和20.000之间跳动
DSC03104.JPG

DSC03105.JPG

DSC03100.JPG

DSC03102.JPG

DSC03103.JPG


定阻换挡










没有采用精密排阻却能做到这么好的精度、线性,日置还真有一套。




点评

确实是一块不错的表  发表于 2016-5-4 08:53

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官修2 + 2 + 5 很给力!
两脚马 + 2 + 3 很给力!

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 楼主| 发表于 2016-4-25 14:56:46 | 显示全部楼层
8:温漂

对照表用1272,1272能实时显示表内温度,23.8度,和4282一起分别用塑料袋包好放入冰箱冷藏室,温度开到最低,约3小时,
1272显示表内温度达到-1.1度,温差达到近25度,先取出1272快速测试,然后再取出4282快速测试。
然后两表温度慢慢回升,回升过程中同时监视显示值变化情况,发现4282读数变化平稳,没有反复波动的情况,
而1272的尾数有约10多个字的无规律的、多次反复波动的情况,发现原因是在30K档短接表笔底数不为0,大概有10多个字的变化范围,
在温度回升过程中,如果用REL功能减去这个底数,尾数的波动范围就小多了。在计算温漂的时候,1272就是用了REL去除底数后的读数。
DSC03111.JPG

DSC03176.JPG

DSC03178.JPG

DSC03143.JPG

DSC03183.JPG

DSC03151.JPG

DSC03190.JPG

温漂计算:
4282:   2÷25÷50000=+1.6(PPM)
1272: 4÷25÷30998=+5.1(PPM)

我还顺便用5V和3V基准电压测了一下4282和1272电压档的温漂:(在温升过程中,4282和1272电压档尾数都是平稳变化,没有反复波动的情况)
4282是 +1.3PPM,1272是 -3PPM
另外据坛友反映,34401电压档的温漂大概是1ppm


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buyuliang + 2 还是蛮拼的

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发表于 2016-4-25 15:25:50 | 显示全部楼层
沙发 !4282确实是4位半的另外一个高度
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发表于 2016-4-25 15:59:51 | 显示全部楼层
整理这么多资料辛苦了。
这次用了标定过的精密电阻测试,比我的测试更有说服力了。我的绕线电阻都是三十多年前的东西,肯定有老化。
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发表于 2016-4-25 16:35:37 | 显示全部楼层
没有用陶瓷排阻,精度依旧高、重复性好、温漂小。
瞎猜一下,该表用精密贴片电阻做分压电阻,然后每一个分压电阻的温度特性数据、老化数据都存入单片机内,各种自动补偿。
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发表于 2016-4-25 16:41:29 | 显示全部楼层
牛表啊~     高大上~ 羡慕嫉妒恨~
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发表于 2016-4-25 16:53:02 | 显示全部楼层

另外,该表的高精度和所用的LTC6652电压基准密不可分。
该基准采用的是LS8贴片陶瓷封装,稳定性比塑料封装好很多。

凌特官网的介绍:高精度电子电路的稳定性常常受电压基准稳定性的支配。大多数电子系统都依靠一个或多个电压基准以确保测量或性能满足规格要求,尤其是在经历了很长的时间之后。 环境因素将直接影响电压基准的稳定性。虽然大多数系统设计师都了解温度变化对于基准电压的影响 (被定义为温度系数),但很多设计师并未认识到热应力和长期稳定性的影响会有多么显著。而且,即使是那些对其有所认识的设计师也很少拥有把此类误差保持在低水平的可选方案。 此外,塑料 IC 封装还会吸收水分。相对温度也会显著影响稳定性,但这并未广为人知。解决这一问题最有效的方法是采用密封式封装。大多数密封式封装 (包括金属罐和陶瓷替代方案) 都存在庞大、昂贵、不易获得、或在制造过程中难以使用 (由于需要采取通孔式 PCB 安装引线) 等问题。 LS8 封装是一种密封式陶瓷封装,其性能大大优于塑料封装,而同时还具备小巧、表面贴装和低成本 (相比于其他替代方案) 的特点。在此封装中迟滞和长期稳定性得到了改善,并消除了湿度的影响。



捕获2.JPG


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发表于 2016-4-25 16:58:05 | 显示全部楼层

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 楼主| 发表于 2016-4-25 20:50:35 | 显示全部楼层
抛出一个问题大家讨论下:能否利用已标定的精密电阻提高万用表电阻档量程低端的精度。例如用4282测6K的电阻,只能显示6.000K,但是如果并一个标定的50K电阻,则读数变为300÷56=5.3571,
分辨率高一个数量级,测量精度也相应提高很多。用这个方法我们就可以算出被测电阻,设两个电阻分别是x和y,
并联后阻值为 z ,则x=yz÷(y-z) ,
这样做能否提高测量精度?
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发表于 2016-4-25 21:57:41 | 显示全部楼层
非常好的帖子。
看楼主测试,4282确实是一款非常好的表,可惜没有机会接触。
福禄克我觉得最好用还是187,速度快,稳定,最近入了一台287,测试电阻档的稳定速度没有187快,而且287对天气的敏感比187要大,主要表现是,天气湿度大(广州的潮湿天气,地板可以出水),电阻档短路阻值比187大,从0.15到0.33都有过,不知道其他朋友的287会不会这样
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