世界首款8.5位万用表Solartron 7081 内部赏析

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:35:33

Solartron 7081 是英国舒力强1983年代量产的一款8.5位万用表，是最早面世的8.5位万用表。同期FLUKE推出了的8505A/8506A是6.5位的，仅在10V量程可以通过平均出7.5位，HP推出的是著名的HP3456A，6.5位表。而英国另一家Datron推出了一款高级7.5位表1081，80年代初期的精密计量行业，英国作为领头羊，当之无愧。美国人沉寂几年后，由HP在88年推出了久经考验的3458A，现在还在生产，新器件的不断出现，数字部分有改进，可以明显看到板子小了不少。Datron也在同期推出了1271/1281,这些后起之秀的性能较7081有了提升，特别是1281的指标现在还是记录。FLUKE的A/D转换技术方案由于噪音大，到6.5位就是极限了。由于方案的缺陷，FLUKE在2002年近15年时间里，也没有推出8.5位的万用表。直到收购了WAVETEK-DATRON，在1281的基础上改进推出了8508A。其间也有其他几款8.5位表，如KEITHLEY 2002 ，ADVANTEST 6581也随后出现，但指标都不是非常好。
有点跑题了，看7081的开机画面，薄膜按键，有按键音，方便使用。多功能大型VFD蓝色显示屏，非常醒目，感觉也宁静，适合高精度的测量。

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:42:38

内部为左右布局，左边数字部分，右边模拟部分，模拟部分上面板交流和直流前级放大，下面A/D转换。

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:43:21

交流部分可以看到一些VISHAY塑封块电阻

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:45:47

100/1的主角还是MC的线绕电阻

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:49:27

小信号放大，是斩波自稳零放大，稳零性能非常好，零飘小，但噪音大些。增益电阻是VISHAY的线绕，非常少见，孪生的金属壳封装。

thy888 · 发表于 2009-4-12 20:52:04

下面就是A/D部分，包含基准，A/D转换的时序电路，电阻部分也在这里。

thy888 · 发表于 2009-4-12 21:07:45

基准部分使用了1N829A，但是即使经过精心挑选的也不能满足要求。但当时最好的也只有这个了，输力强公司的工程师煞费苦心地搞了一个非常复杂的辅助电路。挑选829A，在工厂测试温度和电压的关系，然后针对这只829A做温度电压曲线，并量化存储在这台机的ROM中，在电路板829A旁边设置温度传感器，采集温度，然后与ROM的进行比较，将数据调出进行D/A转换后去微调控制829A的电流，使829A的齐纳电压维持不变。
输力强表的A/D转换需要±10V的基准电压，7081对升压用的电阻非常好，VISHAY的线绕和金封都上场了，并且都是孪生的。
采取以上措施后，7081基准可以达到相当高的水准，10E-7/24小时，是829A单只的最高水平。DATRON4700标准源中的8只串联并联也没有达到如此水平。

thy888 · 发表于 2009-4-12 21:09:43

该表也是软件校正表，第一个使用不要电池保持校正数据的RAM

thy888 · 发表于 2009-4-12 21:11:50

该表的数字运算功能非常强大，估计与当时的计算机不普及有关。许多功能都是实时的，因此有一只时钟运行的电池

thy888 · 发表于 2009-4-12 21:12:27

保留

lymex · 发表于 2009-4-12 21:22:33

好表，好文！

vvipi_new · 发表于 2009-4-12 21:36:34

vvipi_new · 发表于 2009-4-12 21:37:09

yjm2000 · 发表于 2009-4-12 21:49:31

真不错，第一次看到内部图！还带专家级讲解！ [s:30] [s:35] [s:20]

rca211 · 发表于 2009-4-12 21:51:02

好，强^_^

aeon · 发表于 2009-4-12 22:39:48

那个基准补偿真有意思，采集这个基准的补偿数据估计也是一件非常艰巨的事情。

轩尼诗 · 发表于 2009-4-13 00:00:58

零点顶一下。

一百姓 · 发表于 2009-4-13 19:35:42

好表.流口水

redtony · 发表于 2009-4-13 20:26:09

利害!

老山东 · 发表于 2009-4-14 18:42:25

真的很漂亮

chq1 · 发表于 2009-4-18 23:25:29

不错

grn · 发表于 2009-5-15 23:30:04

俺今日有幸得一此宝，带着忐忑不安的心情，把表请回家，没用过这表，晕。。。。。电话THY请教，如此这般，1.2.3.--------开机，OK。。。。短路测量接口，看到只有5UV左右，再次请教thy，开机有近2小时了，清零，现在有0.5UV左右的波动，应该算不错了，再烧些时间后，开始测量。

yjm2000 · 发表于 2009-5-16 00:54:45

无图无真相？第几块8位半？

grn · 发表于 2009-5-16 02:08:13

即3458 6581 1271 1271 1281 之后的 7081 ，是第6块8位表了，得一此宝，甚为得意，从此加入8位表的行列，当然还有许多技术问题要想朋友们请教，好好学习了。

通过今晚开机情况来看，这块表的稳定性还是不错的，今晚再连续开机，多煲些时间，估计这表已很长时间没开机了，明天开始测量电压档。

zoo · 发表于 2009-5-16 11:10:26

恭喜伍大哥得宝，进入8.5行列！ [s:57]  [s:57]  [s:57]

grn · 发表于 2009-5-16 14:27:03

从昨晚9点到现在连续开机有16小时，感觉差不多了，下午1点开始测量电压，同时和1081在做比对。

室温24度，机柜内环境温度26.5度。

拆开机壳看电路板上IC的生产日期，大多是88年的，所以可以肯定的说，这块表最晚也就是89年生产的，正像thy888所讲过的，这表零飘很小，做清零后所见到测试结果，用老大标定过的LTZ1000-7V板对比，同时和1081作比对，7081多了15ppm，不过这台表应该是很长时间没有做过校正了，应该可以接受，（机身上有一小块不干胶的痕迹，但已被撕掉，其他找不到任何上次校正日期的标记，因为像这样的表原来肯定是计量或实验室用的，所以应该会有校正标记，由此而断定，此表是很长时间没有用过了，卖家为了不让买家知道来源和使用日期所以撕掉了贴标）。

稳定性，感觉不错，和1081一样同时开7位，7081波动3UV以内（这其中还包括了源的波动）（其中还包括没有原装测试表笔），没有跳大神的感觉真的很好。

xplore · 发表于 2009-5-16 15:13:37

多长时间波动3uv之内？好像测量速度很慢？慢了就跳不了大神了吧

youngman · 发表于 2009-5-16 15:24:35

好表，好文！

grn · 发表于 2009-5-16 16:30:07

从下午1点开机，到现在3小时多了，13：03--7.032423V 26.5度 13.44-- 7.032423 26.7度 14.31--7.032422 26.7度 15.01--7.032423 26，7度 16.15--7.032423 26.8度这是我记录的情况，7位时采样时间是3。2秒， 7081在机柜里的环境温度基本没变化，机身温度不热，打开机壳，牛温升不高在38度左右，有2块大片的IC温度在50度左右，几块ROM片子温度在38度左右。我记录的数值中有时会动1-2个字，马上可恢复，应该是干扰和噪音的影响，总体上变化很小。

grn · 发表于 2009-5-16 16:32:49

如开6位--0.4秒 5位---0.1秒，就像死的一样不会动。

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