德国GMC MetraHit 30M 手持6位半

lymex

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）。


   

德国本土制造

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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。





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



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。



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。



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。



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。
  

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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



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。

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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。



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）：

  

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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。


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。




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。




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




内部关键元件：其它
（待）

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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。


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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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。



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。



内部其它元件：真有效值转换
AD637JRZ，0.02%非线性误差



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。



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）



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

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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。


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。



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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性能指标

好了，看一下该表的指标吧，摘自其数据表



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



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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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。

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性能测试

性能测试需要比较长的时间，先简要测试了一下，环境温度大约22度。待以后有了更多的测试将随时补充。

开机时间：大约1秒，很快。对比一下，Fluke289开机需要8秒！
欧姆换档时间：3秒（6位半，先指示无穷，从短路表笔到读出数字），别的表一般需要2秒。
欧姆换档时间：1.3秒（5位半），这个快于其它大多数的表（Fluke289为2秒）。
读数速度：1.0次/秒（6位半），感觉比较慢，只有高精度测试时才应采用
读数速度：10次/秒（5位半），非常快，绝对爽！要知道，Fluke 289每秒读5次就感觉很快了。视频在此：
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2009-3-15 08:49 上传

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+10V误差：+15ppm
-10V误差：+17ppm
+1V误差：+16ppm
-1V误差：+16ppm
100mV短路0点：±0.2uV，这个非常好，做基准的背靠背测试大有用武之处，直流供电悬浮干扰少、CMRR极高。




10V噪音：±1.5ppm （录象附后）
DSCN6575.part1.rar (1.91 MB, 下载次数: 208)

2009-3-13 22:51 上传

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2009-3-13 22:51 上传

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2009-3-13 22:51 上传

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10V开机稳定性：几乎无等待时间，大约2秒
100mV零点开机稳定性：大约10秒、0.5uV

1V噪音：±3ppm  

10k误差：-20ppm（4线）
10k误差：-1ppm（2线，碰巧了吧）
100k误差：-10ppm（2线）
1M误差：-30ppm（2线）

100mA误差：
10mA误差：
1mA误差：
100uA误差：
（所有电流档指标均为0.02%）

10V档线性误差：（待）

温度测试误差：


综合起来看，精度达到指标要求，不少指标超出期望。
但是，手持表也许因为体积小、元件妥协的原因，短期稳定性不如台表。例如开机的重复性和1分钟之内的变动，大概有3ppm

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其它特点和配件

底下的标签，建议2010年再次校准。由于出厂校准是2008年，因此这是2年周期。



这个长片IC，带插座可拔下的，字被擦掉，写上的“89”。旁边还有个表贴位置没有焊接。



说明书，体积不大（与表几乎一样大），3种文字（德、英、法），不是很详细，也基本够用了。与其它表一样，该说明书可以在网上下载（附后）。

Metrahit30-Manual.rar (270 KB, 下载次数: 197)

2009-3-14 08:22 上传

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红外口，双向的，但显然是透过外壳进行传输的，否则每次接计算机就要开机壳了。经查，外壳对应部位比较薄、比较平。

  


带了一个橡胶套，做工很一般，装上后整个一个深颜色的，不耐脏，比较低调吧。



配的表笔是自己的牌子，感觉不算太好也不算很差，一定是代工的。特点之一是防护圈比较大，不适合国人单手“筷子方式测试”。另外，尖端不够尖不适合精细测试。但是，前端有弹簧，可以插入其它的万用表或接线柱子中进行hand-free测试。
  


还配了个带子，用来穿到橡胶套上，可以方便的背走：
  

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其它特性

该表带有128M内存，可以进行多达3万组数据的存储，采样周期可选择为每秒100次、每秒10次、每秒1次、每10秒1次和每分钟1次。每秒100次可以提供足够快的采样但分辨只有4位半，每秒10次提供很快的采样速度同时有5位半的分辨。每秒1次或更慢的速度将有6位半的分辨，而每分钟1次的采样可以使得该表持续采集3万分钟即500小时也就是20多天。当然，这只能是存储模式，不能接计算机进行实时采集。需要数据的话只能是等待记录完毕，再接上计算机上载，并需要红外串口线和软件（选件）。


印刷板，从外边看，至少是4层的。从边缘能看出来吗？

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优劣势和应用展望

与台式6位半比，最明显的优势是便携性好、体积小重量轻、不用交流电源，因此随时、随地可用。当然功能上尤其是性能上受到一定的限制，比如6位半的时候测试不快、稳定性不如台表。

与高档手持4位半表比起来，最明显的优势是分辨率高、精度高、功能强。由于位数多，因此可以节省了mV档、uA档而末位分辨仍然不减，达到了0.1uV和0.1pA，超过绝大多数手持表。另外，具有手持表极少具备的4线电阻测试功能和铂电阻温度测试功能（2线和4线）。另外，当设置到5位半模式时，测量速度达到每秒10次，高于绝大多数其它高位手持。至于劣势也很明显，就是价格太高。

至于该表的应用，当然要发挥其长处，主要用在携带式的外出场合的高精度的应用，比如在采购精密电阻、二手万用表，在需要精密测试温度，以及外部对比传递的时候就能大显身手。

即便在实验室里，该表的便捷性和超快的开机速度，也成为很多较高精度快速测试的不二之选。

另外，由于采用电池供电结合0.1uV的分辨，可以用在电压基准的背靠背测试上，解决长期困扰用台表做测试时的共模干扰问题。



我最喜欢的地方：
1、0.1uV的分辨而且是自然浮动，做点桥0点指示或者背靠背比较测试之理想选择。
2、5位半超快的测量速度。
3、精确的温度测试功能
4、准确的电压、电流和电阻
5、128k内存（3万记录）
6、可以宽范围改变采样周期，从0.01秒到60秒

不太理想的地方：
插座好象不是低热的，是银白色的金属。
短期稳定性和温度特性低于期望值。

无所谓的地方
至于有人认为没有1A、10A和10M等量程，我到感觉不是什么缺陷，因为这些档是做不出高精度来的



[全文完]

changlai

我坐沙发

yjm2000

座第二！   

xplore

所有原件位置没有丝印，小气得很

grn

不错的手持表

llycom

感觉以后的电脑主板商都可以做万用表了。

redtony

立即订1236两支！

zoo

好像就是双层板的pcb

stupid

支持老大用VRE100进行改造。

主板厂商当然不会做万用表，虽然他们有这个本事。6位半不过22b，好一点的声卡就有24b，用声卡就能DIY出来指标很不错的采集卡。

aeon

我喜欢这个风格的手持表，低调不张扬。但一开机就让众表一片哇言。

yjm2000

我也喜欢这表，但不喜欢它的价格！ [s:58]

llycom

这表的数据采集怎么办？可以在线采集还是离线采集？

stupid

表1：与34401A 对比


从对比表中可以看出，MetraHIT 30M的优点在于：
1. 比34401还高的DCV年准确度 30ppm
2. 非常高的小电流测量能力，交直流的最小档位均为100uA，灵敏度均为100pA，且准确度要比34401A的高。要知道Fluke8位半万用表8508A的最小档位也直到200uA，直流电流的灵敏度10pA，交流电流的灵敏度100pA。
3. 温度测量范围非常的大，可达-200~1372℃，四线测量，可选Pt100,Pt1000铂电阻或者J,K型热电偶。
4. 可存储128kB的读数，34401A只有500读数的存储能力。

不过，也有一些非常明显的不足:
1. 电阻档的测量范围国小，最大只能测到10MΩ，而一般的手持表能达到数百兆欧。
2. 电流档的可测电流过小，最大只有100mA,比起34401A最大3A的测量能力远为不如，更不用说普通手持表10A左右的测量能力。
3. 作为一款6位半的高精度表，没有34401A那般丰富的数学运算功能，只有min/max/average功能。如果能充分利用存储能力，做出诸如统计，趋势分析那样的功能，则更好了。
4. 高档手持万用表常有的电容，二极管测试能力，无。

danioy

100mA 确实是个软肋。不过总体而言，还是很有优势的。

xplore

1. 比34401还高的DCV年准确度 30ppm
  ======================
这个只是指标，老大好像说他的34401好多年了也没超标，这台机刚出厂就到15ppm了。

lymex

引用第20楼zoo于2009-03-13 23:55发表的  :
好像就是双层板的pcb

至少是4层的。见12楼

jambalaya

引用第21楼stupid于2009-03-14 00:59发表的  :
支持老大用VRE100进行改造。

主板厂商当然不会做万用表，虽然他们有这个本事。6位半不过22b，好一点的声卡就有24b，用声卡就能DIY出来指标很不错的采集卡。

st，声卡的西格玛的他ADC好像处理不好DCV测量。