我的Advantest R6871E-DC 7位半万用表

lymex

3月末团购到货，先上外部照片。

正面看，成色不算太好，掉漆多处



上面缺了个装饰条



包装不好，造成运输中后面的脚损坏一个



保险丝座也碰坏了



背面大图



侧面，拎手不错


底面，其中后面一个脚被压过，铝板有变形


从外形上看，这个表比较另类，宽度既不是全宽的42cm也不是半宽，而是30cm，高度为13.2cm也比较高，使得体积为18立方分米，与其它8位半几乎一样，甚至比其8位半的R6581（体积为17dm3）还要大！

lymex

开盖，拍内部图。已经很多了，这里就不多上了。
看了内部后的简单评价：用料一般，关键元件还没妥协，结构还算合理。基准是自己的表现还算不错

  


坏了的保险丝座，以及正巧前几天买的新的（下）



换上。尽管类型不太一样，但安装孔径正好。替换下来的芯正好用在我的TR6143电源上（该电源卖家居然把这个保险芯给弄丢了！）。



后面看换上新保险座效果。可见两处锈迹，说明曾经运行或储存在很潮湿的地方。


另外，我的序列号为 65220388，内部IC编号最晚9636
对比，
explore的为：45220050，内部IC编号最晚94年21周
liuyuwie的为：45220215，内部IC编号最晚94年
suny_hyb的为：45220110，内部IC编号最晚94年
托尼卡的为：45220229，内部IC编号最晚94年19周 ，实际生产日期94年8月3日
3609的为：45220237，内部IC编号最晚
danioy 的为：45660190，内部IC编号最晚94年
liu_yi_bin 的为：55220169，
ldh_1231/gdcj 的为：55220170，95年
bg1grn的为 75220291，内部IC编号最晚98年（3-31 22:28，4-1 18:26）
Aeon的为：90660441，内部IC编号最晚9838  （4-1 18:26）
（有6871的可以把序列号和内部IC日期告诉我，列在这里）

lymex

重量与耗电测试

重量：7.84kg
对比：爱得万8位半R6571T，才7.8kg，因此6871也不算很轻了。
当然，3458A为12kg、1281为13.5kg是比较重的。后来的8508A也是11.5kg。


测试耗电：20W
耗电对比：
34420A为9.8W
34401A为13.5W
3458A为27W
R5581T为28W
（以上均采用0.5级瓦特表测试）
因此，这个表的耗电不算很大。
尽管没有风扇，但长期开机也不算太热，主要是散热设计的比较好。

开始是用手持表（70D、71D、289）测试，电流120mA，电压230V因此视在功率是27.6VA。
然后，用了电度表测试，转的很慢，2分钟15秒才一周，因此，功率为22.2W



最后，用了0.5级的瓦特表，测试为20.0W。
以上，是4线Ω状态下测试的，而且看指针有一定的摆动。
如果是2线Ω或者DCV下，为18.7W（如图）
同时得到，此表功率因数为72%。



后来，发现这表是接到200V输入上去的，改成了240V接法后再测，功率分别为15.7W和16.8W，下降了16%。

居然是200V的

改前，上面为变压器接线，黑红之间为20V，红白之间为100V，下面两根线为外边电源输入

改成240V后，下面橙线向左移动1格，上面粗棕线的右边向左一格，这样所有的绕组都串联了

改后DCV测试时功率

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参数指标与测试

从指标上看R6871E比较差。比如DCV基本档24小时不确定度才12ppm+40字，这甚至低于很多6位半的表。例如HP3456A为8ppm，Fluke 8505为6ppm，Fluke 8846为13ppm，34401A和K2000为15ppm。
另外，居然没有1年的指标，而且半年的指标为37ppm+40字，也低于大多数6位半表的30ppm到35ppm/年的指标！

直流电阻的指标，24小时最好的是20ppm+30字，180天的是60ppm+30字，还算凑合，与8505A、3456A、34420A、2001的指标几乎一样。


那么，实际上这表表现到底如何呢？
首先测试主要档的偏差，预热后，21C。

10V电压（4910），偏离-69ppm，不算太好。
10k电阻（SR104），偏离-33ppm，这个还行。
这个结果并不好，说明曾经老化的比较厉害，也可能是因电池没电（换过）而引起校准数据丢失。

测试1V电压（4910），各档读如下，一致性还行：
1V：0.9999597。
10V：0.999937。
100V：0.99991。
1000V：0.9998。

测试10V电压（4910），各档读：
10V：0.9999310。
100V：0.999946。
1000V：0.99993。



测试100Ω 电阻，各档读数，一致性不错：
100Ω：99.9928Ω
1k：99.9932Ω
10k：99.99Ω
100k：100.3Ω
1M：103Ω


测试10k 电阻，各档读：
10k：9.999700
100k：9.99977
1M：10.0000
10M：10.002
100M：10.03
1G：10.2


备注，这表很特别，欧姆档的电压是黑表笔为正，与模拟表一样。
另外，电压档满度为20.00V的，但电阻档满度却是12.00k，很怪。

lymex

预热与稳定性

以下测试，基本上都是指标中没有的或者很少提及的，但这些指标有时很重要或者很有用。

1、零点测试
把输入短路后，理想状态下读数应该总是零。但实际上不仅有偏差，而且由于噪音和干扰等原因，读数还总在变动。
零点测试就是读出一个系列，看变动到底有多大。由于大部分高精表都能分辨到0.1uV，这已经远小于常见的热电动势的电压了，因此零点不好主要还是热噪音和内外热电动势在作怪。
测试很简单，找一段4平方的单芯导线，弯曲成适当形状，插入插口就可以测试了。


具体数据就不表示了，只给出结果（NPLC=50）：
100mV档分辨0.1uV，零点Vpp为0.6uV
1V档分辨也为0.1uV，零点Vpp为0.7uV
10档分辨1uV，零点Vpp为0uV，读数一直为0，只有正负号在变。
从这个结果可以看出，分辨为0.1uV的情况下，零点不太好，不如34401A的0.1uV，因此不太适合做检零用。
（备注：Aeron说他的很好，我的需要清洗了）


2、测试10V预热情况
10V预热情况代表了开机后多长时间能达到多好的精度。由于表的自身是个热源，而且内部大多数元件有温度特性，因此开机后达到内外热平衡必须有一段时间。
如果要求不太高，一般开机几分钟就可以测试，要求高的一般需要至少几个小时，而对于校准等要求最高的场合，要开机24小时以上。
一共测试了两次如图，一次是蓝色的曲线，此时电源电压开关在原始的200V，适合180V到220V的电压。然而由于实际上输入电压都在230V，因此已经超过范围，发热严重一些（功率为20W），温升也大，所以达到热平衡所需要的时间也长。
第2次是红色的，改成了240V输入，适合207V到250V的电源，这对于城市里一般220V到235V的输入电压足够了。改后经过测量，功率下降了16%，从曲线上可以看到，最后只上升到不到原来的2/3，稳定时间也加快了。
这样，总的开机变动只有不到8ppm，开机2小时就可以进入最后的1.5ppm之内了。



3、测试10k预热情况
10k档是典型的电阻档，一般也是最常用的校准档，指标相对也最高，也具有较强的代表意义。
测试10k档的开机稳定情况，不仅可以了解到底开机多长时间精度能达到多少，也可以了解内部电阻基准的温度系数情况和比例电阻的配合情况。



4、短稳测试
短稳就是重复测量时的变动特性，短稳好，才能测试的时候读数不变或少变，这样才能精确读出。否则，只有分辨，末位1位甚至2位总在变化，那还怎么读数？那还要7位半有什么用处？
短稳好的表，可以重复测试一个基准，得到一系列数据后进行平均，改进不确定性。
短稳好的表，就可以在短期连续比较两个不同的电压，也就是转移特性好。
首先，借用了Aeron的大量测试数据，在不同的采样周期下，自动记录了多组数据。然后，进行统计分析得到下表：


可以看出，不同采样时间下，短稳/噪音差别很大。
当NPLC <1时，主要因为没有与交流电同步，CMRR不好，因此噪音就比较大，达到5ppm以上。此时适合于快速但精度不很高的测试。
当NPLC=1有显著改善，RMS噪音接近0.2ppm，Vpp噪音也为2ppm。
但只有当NPLC>=10时，RMS噪音才<0.1ppm，与分辨相当。因此，高精度测试时应该选择NPLC=10或更大。我喜欢选NPLC=50，这样加上自稳零，每2秒1次读数也不算慢了，还可以进行手动记录。
用图表示如下，横轴为采样周期，纵轴为噪音的RMS值（ppm）。



那么，这R6871E的噪音水平到底如何呢？为了直观说明问题，用高标准的8位半表进行对比！
如下图曲线，横轴为采样次数，均为NPLC=50、2秒1次读数。纵轴实际测试值（为变动情况，ppm），最高减去最低，就是噪音的Vpp值。

最下面的红色为3458A，Vpp=0.03ppm，这也许噪音最小的万用表了，仅仅为分辨末位的3个字，值得HP骄傲。
中间的蓝色为R6581T，Vpp=0.1ppm，也不错，只比最好的大了3倍多，这样的8位半算做中间水平了，也是在性能和速度上兼顾的比较好的一个表。
最上面的土黄色即为R6871E，尽管Vpp=0.2ppm看起来相对很大，但不要忘记，这是与8位半在比较，这也仅仅是末位2个字而已，在7位半万用表中可以算做是绝对优秀了。
从另一个角度上看，Advantest的8位半的噪音，与自己的7位半比，进步不大，仅仅是降低了一半而已。






5、日稳测试
日稳属于中短期稳定性，也就是24小时的稳定性。
日稳，是要看1天之内到底能飘多少。R6871E的10V档指标很差为12ppm+40字，而40个字对于10V就是4ppm，合计对于10V就是16ppm了！
测试从头一天晚间开始（已经预热好），然后跨过凌晨睡眠时间后从早晨继续测试。横轴就是时间，跨度超过1天。
纵轴每大格为1ppm，每小格为0.2ppm。
同时测试了室内温度，以每小格1度画在图上。


经过测试可以看出，读数日稳在2ppm，但由于温度变化和温度系数的影响，实际日稳在1ppm附近，远远小于指标值的16ppm。无论如何可以说，日稳为2ppm。
图中红色为直接读数，橙色为温度改正后的。从这里也可以看出，10V电压的温度系数大约是0.8ppm/C。

对比：3458A和R6581T的日稳指标均为0.5ppm。

日稳指标的用途，比如在1天之内要测试、比较很多电压，若万用表在早晨的读数和晚间的读数有差别，那就属于日稳不好了。

lymex

其它测试

输入阻抗
指标为>10G，实际上，采用电容积分法，接上11.5nF低漏电聚笨乙烯电容，先接上+10.0V，然后断开开始记时。当电压下降到+9.9V时，时间过了12秒。
因此，电流为I = V*C/T = 0.1 *11.5n / 12 = 0.1nA
所以，输入电阻为100GΩ （=10/0.1n），远超过指标的10GΩ。
但要注意，这表关机的情况下输入阻抗为10.0M！这很另类，容易引起对同时测试设备的影响，因此不用的话最好拔掉测试线。其它的表（比如HP的）关机情况下输入都是开路的。


同样，反向给上-10.0V，此时下降到-9.9V的时间缩短为5秒，输入电阻为38GΩ。


输入零电流
该指标为输入短路情况下，测试端对外输出或吸收的电流。这个电流越小，说明在外界为高阻的时候，对外部影响越小。
同样采用电容短路的方法测得，10秒钟变化了-5mV，因此零电流为5mV * 11.5nF/10s = 5.75pA <6pA
由于电压是向负的方向变化，说明是吸电流，即电流的方向是从负到正。
尽管R6871没有这个指标，这个结果还算可以了。3458A的指标为25pA。

lymex

测试线性误差

测试8位半尤其是3458A 的线性误差，在没有低温超导的情况下几乎是个不可能的任务，因此我从来也不敢尝试。
但对于7位半就不同了，可以用KVD 720A对732B进行分压，给出10个点，用3458A做监测，就能得到5781的线性来。


其中，红线是3458A做参考，绿线和蓝线为两次测试结果，稍有不同。线性误差在0.3ppm之内，为了保守并留有余量，可以认为线性是0.5ppm。
这是非常不错的结果。对比一下，34401A的指标线性为2ppm+1ppm，而34420A的线性为0.8ppm+0.5ppm，3458A的线性是0.05ppm+0.05ppm。

lymex

常用操作

功能选择：
DCV键测量直流电压； 2WΩ按1次（灯亮）为2线电阻，再按则4WΩ灯亮为4线电阻。 -DC表没有电流档和交流档。
RANGE AUTO为自动量程，DOWN和UP为手动变换量程。

积分时间（IT-Integration Time）选择：IT、Change、Enter。按Change时，NPLC会改变，100us-1ms-10ms-1PL-5PL-10PL-20PL-50PL-100PL并循环

采样间隔（SI-Sample Interval）选择：SI、数字、Enter。数字可取0到60000，为毫秒数。

分辨/位数（RES-Resolution）选择：Shift、RES、Change、Enter。按Change的时候，位数从4.5、5.5、6.5、7.5循环

自动校准（A Cal）设置：Shift、A CAL、数字、Enter。数字可以取0到999，为A CAL间隔分钟，0为取消。

自动零点开关：Shift、A Zero、Change、Enter

键音：Shift、Buzzer、Change、Enter。按Change的时候，会在关、开1、开2循环。

lymex

校准，xplore这部分写的非常好，连接：https://bbs.38hot.net/thread-265-1-1.html

lymex

优势
LED，不怕烧
功率小、发热小，可长时间开机
20V电压基本档（也是劣势）
线性、短期稳定性、噪音指标一流，绝对称得起7位半的表的指标。


另外，日稳还不错，长期稳定性指标不高。


[全文完]

zoo

沙发，等全文！

轩尼诗

折腾党要顶 [s:31]

llycom

好文!专业! [s:31]

erduo

还不错,羡慕~~~

grn

还要看更精彩的，接着等。

redtony

精彩！

chq1

好好学习。

danioy

我的这台的序列号是：45660190 内部IC的日期也是94年，估计和Tony 是同批的。

xplore

俺这台序号 45220050  , 板子上芯片最后日期 9421

redtony

LD辛苦了。
看LD那台数据，若有普遍性的话，6871还是一台不错的表，值得拥有。

kdtcf

顶！

redtony

引用第1楼lymex于2009-04-04 14:59发表的  :
开盖，拍内部图。已经很多了，这里就不多上了。
看了内部后的简单评价：用料一般，关键元件还没妥协，结构还算合理。基准是自己的表现还算不错

  

.......

今天打开6871清洗时发现，6871的准确生产日期在面板上，我的是94年8月3日。

lymex

好的，已经更新在1楼。
具体位置在哪里？最好能上个照片。

gdcj

我的这台的序列号是：55220170 内部IC的日期是95年的.

redtony

请看，另外还看到一组数据，拆开上盖看前面板有一串数字，没太留意，当时没有照，现在想起，估计也是日期码。

redtony

分析两次团购的序号，是否两批属同一公司仪器，只是后一批放置环境较好，而第一批比较恶劣。
另外，跟据序号，原属公司可以查到现持有人，但现持有人不能反查回去。

xplore

现在俺的机器和老大的机器有个明显的区别，就是电压开机曲线，老大的是上升曲线， ae的也是 。 但俺的是下降曲线， 好像其他几台94年的机器也是下降曲线。  另外俺机器开机到稳定变动比ae的和老大的机器要大。  因此有理由认为这个是器件的不同引起的（也有很小的可能是软件算法不同引起的）。

电阻开机曲线相同，都是上升曲线。

xplore

6871开机图

dengq

看了多次，好文，谢谢

电子管迷

学习了。