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HP3458A 和Keithley2002的比较

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发表于 2009-10-23 00:49:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
无意中在网上搜到的,比较的还是很详细的,大家参考下!

Comparison of Keithley2002 and HP3458A DMM.pdf (120 KB, 下载次数: 570)
发表于 2009-10-23 06:40:03 | 显示全部楼层
收藏了,谢谢
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发表于 2009-10-23 08:36:23 | 显示全部楼层
下载,学习了!
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发表于 2009-10-23 11:28:30 | 显示全部楼层
8位的只能学习一下了
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发表于 2009-11-20 00:57:22 | 显示全部楼层
不错,下了。
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发表于 2009-11-20 08:51:52 | 显示全部楼层
最重要的几个参数,3458完胜
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发表于 2009-11-20 17:56:49 | 显示全部楼层
首先,有关用万用表测试基准的数据处理。

找出一段rifle用3458A测试Aeon的10V的数据,取了1000多个。
第一列是时间,每秒一次。第二列是电压值,第三列是减掉了10V后的uV电压,这样后续处理更方便些
A1.gif

下面,要算出每一个0.1uV的间隔里,到底有多少个数据。
先在“数量”列第一个位置里(红框)输入公式“=FREQUENCY(data, bins)”,其中data是uV电压的所有值,而bins就是“取值”列的范围数组,从16uV到21uV的范围。
然后选中bins对应右边的所有区域、按一下F2键、按住shift和ctrl后再按一下Enter,这样整个“数量”数组就生成了。
例如16.3右边为3,代表>=16.2和<16.3之间的有3个数据。
A2.gif

右边的“正态”,是用函数Normdist()计算而来的,目的就是拟合。可惜Excel不提供正态分布拟合/趋势线,否则会省去这个麻烦。
最后选中这三列,做出散点图即可:
A4.gif

这个图到底能反映什么意义?就是直观一些而已,对正态分布不很熟悉的读者,给出直接的分布。
μ是中点,平均值。对于重复性、分布、噪音而言,这个数值并不重要。
唯一重要的参数,是曲线的半宽σ,叫标准方差,也就是从中心开始到底多大宽度下,曲线覆盖的面积达到68.27%,或者说是曲线拐点处的宽度,或者说是与最高峰比,高度为60.65%的位置,这个就是所谓的一个西格玛。这里σ=0.61uV,就完全代表了曲线分布。甚至,这个标准方差根本就用不到转一个圈子用做图法得到,而是直接用=stdev()函数就可以计算出来。


那么这个方差0.61uV如何评价?是大还是小?
事实上,我自己用3458A测试4910电压基准的时候(NPLC=25),一般的数据是0.3uV,也就是这个0.61uV的一半。
因此,用3458测试好的10V基准,方差如果大于0.5uV,就不算正常。
A5.gif
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发表于 2009-11-21 15:11:14 | 显示全部楼层
楼主转的这个报告的作者来自BNL SNS Controls。
B1.gif

BNL是Brookhaven National Lab,是10个美国能源部的实验室之一。
SNS是Spallation Neutron Source 的缩写,翻译过来是散裂中子源,是美国政府的一个项目,
具体参考:http://www.bnl.gov/cad/sns/default.asp

报告作者Yongbin Leng,好像是中国人,冷永斌?
他好像很爱好直流计量,也喜欢搞测试,这是他的5篇测试报告:
http://www.bnl.gov/cad/sns/test_reports.asp

从这些报告中可以看到,他的设备的配置基本上是一样的
system1.gif
system2.gif
compare3458.gif    

最后一个,就是3458A和2002比较用的,而这个比较,应该是他的业余副产品。


从他的测试情况看,喜欢测试、动手能力强,后续分析得当,很多方法值得学习。其惯用手法,就是大量自动采集数据,然后用图表说话,非常直观。

不过从他的这个对比测试报告看,是比较简单的,有二部分:
第一部分是一个比较表,所有数据来自厂家的手册
compare3458a.gif

其中,最后一行还有错误,因为,3458A也带有温度测试功能,比如RTD的(Pt电阻)就有4个选项,都在MATH命令下。


第二部分,是一组测试数据,分别测试了输入是0、10mV、100mV、1V和10V下的分布特性。
compare3458b.gif
compare3458c.gif

没有说明NPLC是多少,但显然,只有一个NPLC,而且,K2002的和3458A的应该是一样的。
也没有说用了什么档,但可以假设是用了尽可能的最小档。
测试了多少个点,也没有交代。不过从分布图上看,每次测试大概有1000个点。

从测试结果看,由于正态分布唯一有用的数据就是标准离差、方差、σ,因此,每一组数据,可以用两个点来代表。
例如,10V下方差分别为7.0uV和1.5uV。
把所有的这些点做成表格:
B2.gif

再画成折线图如下:
B3.gif


当然,我把自己的3458A的曲线也加了上去。结果表明,他的测试方差比较大,不能反映3458A的实际测试分布。即便用rifle的数据,也在红圈之处。

原因?肯定是他用的基准了。这是个可编程的6位半电压发生器,内部基准估计是用LM399做的,再加上电压变换,总噪音看来是比较大,所以用这样的基准来测试3458A,玩笑有点开大了。
522a.jpg
522b.jpg   

总之
测试是勉强的-----相同条件下对比两个8位半的分布特性,即重复性
测试是简单的-----只测试了在某个NPLC下的分布特性,尽管电压不同
条件是没有的-----NPLC到底是多少?这个与分布特性太有关系了
处理是系统的-----利用了他以前的丰富经验
结果是直观的-----进行了转换,做了图,进行了曲线拟合,非常好
总结是未完的-----其实,没有总结,没有说明

最后的经验是:要想测试别人,必须比别人强。
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发表于 2009-11-21 16:43:08 | 显示全部楼层
0.1uV间隔?
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发表于 2009-11-21 21:02:34 | 显示全部楼层
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发表于 2013-11-23 15:49:06 | 显示全部楼层
终于有机会玩2002,但是3458仍遥不可及!
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发表于 2013-11-23 16:20:26 | 显示全部楼层
下载,学习了!
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发表于 2013-11-25 13:29:34 | 显示全部楼层
支持楼主发贴共享!
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发表于 2018-9-27 21:47:23 | 显示全部楼层
多谢分享,学习了
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