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[手持] 德国GMC MetraHit 30M 手持6位半

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发表于 2009-3-13 18:18:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
首先发个开包图

这表是唯一一款手持6位半,出来好几年了,开始就想买但国内没卖的,后来一直压了下来。最近又提起这事,经群里朋友介绍,说深圳有现货,而且价格合适(6k2),就定了一台。在这里要特别感谢“stupid”,正是他的及时、准确的信息促成了这次交易。前天汇的款,今天下午(周五)就到了,这样周末有事干了。

标准配件包括:
表体、防护橡胶套、测试线、电池、操作手册、校准证书。
但是电池(2节5号)以不能快递为由没给(阿Q一下,电池即便有也因放置时间长不能用了)。
001.jpg
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003.jpg    
DSCN6519s.jpg

德国本土制造

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 楼主| 发表于 2009-3-13 18:43:45 | 显示全部楼层
外观及手感

首先,体积不大,方方正正,符合德国人的习惯。与Fluke289(左)、UT70D(右)比,要小不少,与UT71D体积相当。
重量(带电池)为357g很轻。对比:UT70D为355g最轻,UT71D为398g,U1252A为523g,289为808g最重。
02.jpg
03.jpg
04.jpg


外观、塑料模具等感觉一般,不如Fluke 289和Agilent U1252A。
05.jpg


上部为显示和按钮。显示屏不算很大,按键数量比较少但手感还不错。由于外壳故意弄成比较粗糙的方式,因此字体印刷的也不很精美。
06.jpg


LCD显示的内容很丰富,对比也很好,显示为笔画方式而非点阵方式(类似Fluke 289那样)。缺点是没有背光,这在暗中不便于使用。
06a.jpg


中部为旋转功能开关。一共有9档。多了4线欧姆和两个温度档,缺少了常见的比如mV、uA等,可以靠按键来换档。但由于分辨高,测量1V时就分辨到uV了,测量10mA档已经分辨到0.01uA了,因此并不感觉不便。
可以看到,频率档Hz是单独的,温度居然有3档,尤其是有个4线欧姆档,这个在手持表里应该是唯一的。
旋转起来手感还不错,只不过没有凹陷的部分,感觉手握的部分比较小,没有手指深入的地方。另外,旋转时是外圈箭头转动,这与其它几块表不一样。不过,还可以在外边进行旋转换档,也很方便。
07.jpg


下部为插座部分。其中左边两个最常用,距离为标准的19mm。不方便的地方是,测试电压是左边2个插口,但测试电阻和电流是右边两个插口,需要表笔全换。当然,也可以用二副表笔测试,这样换档后接线也不用换了。
   08.jpg
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 楼主| 发表于 2009-3-13 18:58:01 | 显示全部楼层
后盖及电池

电池没有专门的电池小仓,换装电池必须打开整个开后盖,因此这个是允许用户自己操作的。拧下两颗螺丝后就可以开启后盖,这样内部的东西几乎就全部露出来
09.jpg


电池用2节5号,这个很好,至少说明不太费电,不用像UNI-T那样用9V电池,也不用像Fluke 289那样变态的用6节5号。
有个可以拿出来的电池盒,占据表的最下方的位置。

顺便说一下,表笔插座已经暴露出来,感觉有些单薄,走线也乱。
10.jpg
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 楼主| 发表于 2009-3-13 19:06:21 | 显示全部楼层
内部暴光

很简单的再拧下一颗螺丝,拿走防护盖,内部暴露无遗。很遗憾,没有常见的屏蔽,保护盖和后盖也没有那种常见的锡纸导电膜。
11.jpg


用料、布局、做工,我这里不进行评价,各位看官自有高见,这里只给出两张局部照片(点击可见大图):
12.jpg
13.jpg   
13a.jpg
13b.jpg
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 楼主| 发表于 2009-3-13 19:40:59 | 显示全部楼层
内部关键元件:基准

是的,已经有看出来的了,基准就是LT1236A-10,DIP塑封8脚。
14.jpg

失望吗?手持6位半原来用这个?

这个基准的指标是:
温度系数:2ppm/C,算不错了,因为10V基准几乎没有更好的了。
噪音:0.6ppm p-p,很小。比LM399的1.0ppm p-p还要小
老化:30ppm/kh,不算小。相比之下,LM399是20ppm/kh要小一些。表的实际指标比这高不少,因此可以看出,基准一定是经过老化、筛选的。

一般来讲,台式的6位半大多采用LM399作为基准,优势是温度系数非常小。但是,是恒温基准耗电大,而且这样6.9V的基准是个非固定的东西,必须用至少几个电阻再转换成10V,这个转换过程不仅仍然费电、占用调整空间,更主要的是需要匹配电阻,这看来在手持表里是不现实的,因此只能妥协直接采用商品10V基准了。

对于10V基准IC,指标比LT1236A高的并不多。当然,我最希望这个表的基准是VRE100,成本问题吧。
VER102C.gif



内部关键元件:分压电阻

就是这个了。没有厂家信息(背面看过是空白),CO-8812是型号?
实际测试了一下,有1k、10k、100k、10M等,因此,其分压作用无疑,位置也正确。
15.jpg



内部关键元件:电阻基准

应该是这个了,完全一样的100k电阻12只,3并4串做统计,最后的阻值为133.33k
16.jpg



内部关键元件:其它
(待)
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 楼主| 发表于 2009-3-13 20:05:19 | 显示全部楼层
内部关键部分:ADC

ADC从来都是万用表最核心的部分,高位表更不例外。
从目前的技术和做法上看,绝大多数的高位表的ADC都是采用多斜积分方式的。这主要是以为多斜积分是一种非常成熟的方式,电路相对简单,精度有保证,而且速度非常快,并可以改变在速度和精度上可以变换。
比如8位半的3458A,很好的解决了精度与速度的矛盾,在8位半下可以达到没秒6次采样,7位半每秒60次,6位半每秒5300次!5位半每秒50000次。

30M也类似,可以改变速度,例如在6位半下每秒1次,5位半下每秒10次,4位半下每秒100次。

由于不可能有这表的电路图,从外部元件分析只能看个大概了。
42.jpg

其中,DC-DC、基准和RMS,见下面
LCD驱动,为PCF8566。
EEPROM为串口8脚的24c04 (4k)。
CPU为Atmel 80C32X2,80C51兼容单片机。
缓冲为74HC573,8D三状态透明寄存器。
SRAM为BS62LV1029SCG55,微功耗低压CMOS 128K X 8。
FLASH为AM29F010B ,1M CMOS, 5.0V。这个比较费解,为什么要用闪存。
???,这是个双列直插28脚IC,上面没有任何印刷标志,估计是一些精密配对的电阻。其下面是一个CD4094B(移位寄存器,别的地方还有2片)
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 楼主| 发表于 2009-3-13 21:01:33 | 显示全部楼层
内部其它元件:继电器
已经在前面看到,一共用了4个日本takamisawa(高见泽)品牌、国内生产的 RALD12W-K
经查,有两个线圈,为磁保持的。触点负载直流阻性2A30V,或0.5A 60VDC/120VAC阻性,绕组的电压是12V,960欧,8.1V可动作。
手持表用继电器的不多,用了4个更是绝无仅有。但由于是磁保持的,只在动作瞬间需要驱动电流,因此并不费电。
17.jpg


内部其它元件:检流电阻
躲在输入插座下面,左边三个是30欧并联为10欧,用于100mA和10mA的测量,右边一个是1k,用于1mA和100uA测量。
电流精度指标是0.02%,也算很不错了,因为Agilent34401A和Fluke 8846A的年指标也才0.05%而已。
18.jpg


内部其它元件:真有效值转换
AD637JRZ,0.02%非线性误差
19.jpg


内部其它元件:两只WIMA大电容
4.7uF每只,不知道做啥用的。4.7uF对于薄膜电容来讲就不小了,用于吸收小、特性好的地方。不会是积分电容,因为积分电容容量比较小。
20.jpg


内部其它元件:模拟开关
大量采用DG211(9片)和DG413(1片),为4路单刀常开模拟开关(DG413为双常开、双常闭)
37.jpg


内部其它元件:LT2050HV
斩波自稳零精密运放,有2个,猜测是测试温度时放大用的
39.jpg
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 楼主| 发表于 2009-3-13 21:28:37 | 显示全部楼层
电源与耗电测试

给上3V电源,直流电压档,电源消耗为93mA。
这个对手持表来讲很大了,280mW,比Fluke289的180mW还大不少。但考虑到是6位半,也只有这样了。
其它档电流大体一样,交流档、Hz档电流稍微大些。


利用精密稳压电源,提供不同电压,观察用电电流,得到以下曲线。显然,内部有开关电源,使得电压高时电流反而变小,有点恒功率的味道。
21.gif

电压在2.27V到3.3V之间,一切正常,测量10V没有任何可观察的变化。当电压下降到2.26V时,显示电池符号(低电压警告)。但表的功能和性能仍然不受影响。一直下降到2.03V的时候,保持一小段时间后自动关机。
当电源电压为2.1V时,仍然能开机。因此,该表不仅可以使用碱性干电池,也可以使用镍氢可充电电池。
经查,电源部分采用了MAX863高效升压IC,适合2节电池供电,输出电压可调,效率90%,电流最大1A。
那两个蓝色的比较高的贴片元件,是100uH的电感。
36.jpg


开机的时候,继电器暂时动作,因此需要至少400mA的瞬时电流。如果电池不能提供这么大的电流,就开不了机。
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 楼主| 发表于 2009-3-13 22:07:21 | 显示全部楼层
性能指标

好了,看一下该表的指标吧,摘自其数据表
22.gif


表比较大,包含了全部。简化一下,只包含了直流的部分,这样看起来更方便
22a.gif


总体看来,  直流电压(基本)精度为30ppm(1V、10V、100V),属于标准6位半水平。
直流电流档0.02%,指标也不低,甚至高于几款6位半的水平。
电阻档指标50ppm,高于34401A(100ppm)。但在1M档上指标下降(下降了10倍),10M档指标很差,没有100M或更高的档。


一般来讲,要达到6位半,应该具备30ppm(0.003%)附近的直流基本精度。
另一方面,4位半表的直流基本精度是0.03%附近,最好的是0.025%,有好几款手持4位半符合这个要求。
而5位半表就比较尴尬,台表大部分在0.005%到0.02%之间,典型值为0.01%。如果按照这个0.01%的标准,可以说,还没有真正的手持的5位半表。高于5位半的手持仅此30M独份。连GMC公司自己的次档手持5位半29M,也是0.02%而已。
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 楼主| 发表于 2009-3-13 22:39:51 | 显示全部楼层
校准证书

可以看到,出厂校准时都符合指标,其中直流部分有比较大的精度余量。
21s.jpg
22s.jpg
23s.jpg
24s.jpg
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