给 HP 3468 增加通断(蜂鸣)功能、暨更换 3468 基准
给没有通断(蜂鸣)功能的老式台表增加这个功能,有两个思路,一个是坛里流氓大大的纯数据法,通过从 GPIB 口读数据判断,缺点是电路与程序都较复杂、速度慢。一个是从模拟电路入手,以模拟 + 数字的方式快速实现。分析 3468 的电路可知,所有被测量均须经过模拟前端放大器 U101 后进入 ADC,因此可以通过判断 U101 输出电压的方法,快速判断是否应该属于“导通”(蜂鸣)状态。不过由于 AZ 的存在,U101 的输出并非一条直线,而是与积分电容上的波形成如下关系图:
所以,无法以纯模拟的电路简单实现,必须和 ADC 的控制信号关联起来,经分析,在 ADC 和 CPU 之间有一条寄存器数据线,与 U101 输出(或者说、ADC 周期)成以下关系:
因此可以利用此信号触发单片机,设计思路为,单片机触发后以 6 个 ADC 周期为一个测量周期,如果一个测量周期内,U101 的输出有两次低于预设定的“导通阈值”则启动蜂鸣器。U101 的电压检查由电压比较器 LM311 完成,基准电压由 ADC 的 10V 基准电压用 1K:10K 分压获得,这样的导通阈值大约就是 30 欧姆左右(因为 3468 的满度是 303099)。为了简单,使用只有 8 个脚的贴片单片机 Tiny16 完成。
电路全貌:
测试录像,为了方便测试,设置 LED 为启动蜂鸣器时熄灭,否则点亮,可见反应速度还是较快的(3468 本身测量速度就比较慢),视频后期有一段“反复插入”的片段 :D
一个问题是,在自动挡状态,任何一个小于当前量程的 9% 的电阻插入都会启动蜂鸣器一下子,我想这个是可以接受的。
换上了399?感觉怎么样? 为了避免这个问题,最好就是禁止自动档,锁定300欧档。 引用第2楼小平于2011-05-1322:36发表的:
换上了399?感觉怎么样? images/back.gif
不管是开机稳定时间、开机 -- 稳定变化的字数,还是温度系数、长期稳定性,都有质的提升,但还是比 3478A 差点,我想可能是 1、我从 JS 处买到的拆件 LM399 不如 HP 筛选过的 LM399; 2、ADC 的 Hybird,3468 和 3478 有所不同,或者说这个 Hybird 也是经过 HP 筛选的,好的给 3478 用,差的给 3468 用。 引用第3楼lmserver于2011-05-1322:36发表的:
为了避免这个问题,最好就是禁止自动档,锁定300欧档。
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实际上,特定于 3468/3478 的话,最好就是锁定到最低量程、关闭 AutoZero,今晚上我只是尝试性把构想给做出来,测试一下,证明是可行的,实际上判断是否处于 2W 电阻状态的继电器还没有检测呢,当然这个很容易,单片机还有多余的 IO,直接接到继电器上即可。
作为一个较为通用的方案,基本上是目前这个样子;特定针对 3468/3478 的话,我还在考虑,比如能不能用单片机悄悄读 Input Hybird 寄存器的内容,判断目前处于哪个功能的哪个量程,且 AE 是开启还是关闭,如果这个能搞掂的话根本不用和 ADC 周期同步并统计 U101 输出“在几个测量周期中均低于阈值”,只要是满足“30(300)欧姆档且关闭 AZ”的话,那么 U101 输出低于阈值就直接启动蜂鸣器,这样蜂鸣器的响应速度几乎是即时的,而目前的响应速度,可以看示波器的刻度知道大约是 25ms x 6 = 0.15 秒(或许可以缩短到 50ms、还未测试),或许会觉得有一些延时。 这个确实不错~ 蜂鸣功能是鸡肋;随便一台3 1/2就有蜂鸣 换基准是重点 引用第7楼zhoukaijin于2011-05-1414:10发表的:
蜂鸣功能是鸡肋;随便一台3 1/2就有蜂鸣 换基准是重点 images/back.gif
太打击我了吧 3468 这种便宜好用的工具级台表有蜂鸣功能还是方便不少的,至于换基准,电路上 3468 和 3478 没太大差别,实际上直接用 LM399 替换原来的 LM329 都可以,虽然限流电阻有点差别但问题不大,当然把电阻也换成 3478 的大小可能会更好(原 3468 是 3K 搭配 LM329,3478 是 2K 搭配 LM399)只是因为两者封装不同,需要做一个小板转换一下,因为 LM399 需要加热,因此对 3468 原来的电源电路来说有一点影响而已,3478 是在变压器绕组上直接绕了正负 15V,而 3468 的变压器只有一个 8V 绕组,用倍压整流的方式产生正负 15V,因此需要将变压器换成电压稍高、功率稍大的以免供电不足(不过偶尔还是会开机出现 Err 08 错误,就是冷开机时 LM399 加热电流太大导致模拟电路没有工作),同时这样做之后就很难用原来的电池选件了。 今天把判断是否为 2 线电阻测量的继电器线接入、把 LED 更换为蜂鸣器并完善了程序,也把程序从 6 个 ADC 周期判断一次改为 2 个 ADC 周期判断一次,变得灵敏一些了,加上程序本身的效能,估计能在 0.06 秒内作出反应。
电路总图:
我是给8840加的,通过GPIB执行,200R档开高速自动进入SPK模式,只需要按3下。
但3478速度不够快,切换到300R上也要按好几下。
回 lmserver 的帖子
lmserver:我是给8840加的,通过GPIB执行,200R档开高速自动进入SPK模式,只需要按3下。但3478速度不够快,切换到300R上也要按好几下。 (2011-05-1523:11) images/back.gif
您说的“按好几下”是什么意思?
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