基准爱好者必备仪器 Essential Instruments for Volt-Nuts

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基准爱好者不是理论派，必须有必要的设施设备，而且很多、很杂。
这些设备，大部分都属于“高、精、尖”的，因此，价格不菲。
好在现在有不少退役的、淘汰的、二手的，可以以原价几分之一甚至更低的价格淘到。同时，我们也可以DIY。
这里罗列了一些设备仪器，供选机和DIY做参考。另外希望大家补充，我将随时更新。
这些设备，基本上是排名越靠前的就用的越广泛，大体上1到4项是必须的，5以后是可选的。

下面几张照片里面的仪器，都是个人的，照片是在家里拍的，不是在单位。

搬家前的

搬家中

  

本照片即为2009年5月《无线电》杂志上所刊登的那幅

两个备用机柜

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1、高位表
作用为普通测试、直接测试、对比测试、转移测试、零点测试之用

对表的要求是：
分辨高，比如6位半可以至少分辨到1ppm、一般能到0.1uV，8位半能分辨到0.01ppm、0.01uV。
长期稳定性好，比如6位半能在30ppm/a附近，8位半在3到8ppm/a之间。
短稳、噪音、重复、转移特性好，比如6位半在2ppm附近，7位半大约0.5ppm，8位半能有0.1ppm左右
线性好，指标与上述短稳指标类似。

高位表的优势之一，是重复性很好，短时间内末位变化不多，可以通过平均的方法、加长测试周期的办法进一步加强。
高位表的优势之二，是分辨比较高，少许变化就能观察出来。
高位表的优势之三，是线性比较好，比如测试10若读10.0010V，那么测试7V就能显示比较精确的7.0007V，这样，很适合比例测试，即比较两个基准的相互大小。
高位表的劣势，是长期稳定性不太好。即便是8位半，也不如基准。因此，高位表还代替不了基准。

基准爱好者可以认为入门级的为6位半，比如可以选择34401A、3456A、8505A
最好为7位半或8位半，比如Advantest的R6781T、Datron 1081/1271/1281、3458A和R6581T、Fluke 8508A

以下为本论坛的几个高位表的介绍：
6位半万用表大比拼 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=109
我的Advantest R6871E-DC 7位半 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=253
Advantest R6871E-DC 校准简介 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=265
爱得万八位半万用表Advantest R6581T https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=212
DATRON 1081赏析 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=267
世界首款8.5位万用表Solartron 7081  https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=285
维修HP３４５５Ａ万用表 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=164
德国GMC MetraHit 30M 手持6位半 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=181
双基准校准HP3458A八位半万用表 https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=67

3458A

R6581T

R6871E-DC

34401A

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2、电压基准
用途：保存自己的电压基准，可以用来传递或被传递，或者作为校准、对比万用表用。
有了高位表再有基准是不矛盾的，高位表是不能替代基准的，电压基准是电压发生器，而高位表是电压测量。
即便从稳定性角度看，基准的年稳一般远好于高位表。

常见规格：10V
其它规格：7V、1V、1.018V
其中，7V一般是原始基准（不一定正好是7V），稳定性比10V要更好一些，但用起来不如10V方便。
1V或1.018V主要是兼容老基准，
对电压基准的要求是，稳定性好、温度系数低、噪音低、短稳好、输出内阻小，另外，最好是可以微调的，调节到很接近10V。
商品的电压基准有不少，比如Fluke 731B/732A/732B/7000，Datron 4910/4911，但这些基准价格高、数量少，很难淘到。但10V基准的确是最重要而且最诱人的，所以大部分爱好这选择了DIY，并已经取得了很好的结果。

剑桥某名人很久前就说过，严肃的基准应该有1ppm每年的稳定性。他这句话不要紧，几十年来多少人为了这个目标而努力，但能接近此目标的都屈指可数。

上：Fluke 734A（4个732B）。下：Fluke 732A、Datron 4910

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3、标准电阻
用途是保存自己的电阻基准，可以用来传递或被传递，或者作为校准万用表用。另外，四线小电阻常用做测试电流，比万用表本身的电流档来得准确
常见规格：10k
其他规格：1k、100k、100欧、1M、1欧等

对标准电阻的要求是：稳定性好、温度系数低、接线最好是低热接线柱。

商品标准电阻很多，但面向专业部分产量少，价格很贵，而且性能并不一定好，这样给DIY留下很大空间。
事实上，标准电阻的阻值非常宽，<1欧的经常被作为电流测试，而>1M的高阻基准长被作为高压、弱电流测试用。

有关标准电阻的介绍，可以参考这里：https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=142

以下这些标准电阻，均为小阻值的（不大于1欧），因此主要作用之一是测试电流用。当然，末排的三个Thomas 1欧是可以作为电阻基准用的。

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4、校准仪
校准仪一般是用来校准万用表的。由于万用表的测量功能多、档位宽，因此，校准仪也应具备很宽的功能和范围，一般可分为：
1、直流电压校准，可以从微伏起一直到1000V，任意输出。常见的有Fluke335A/D，5440A/B
2、电阻校准，可以从亚欧起一直到100M，任意输出，属于模拟电阻。也可以是离散的，比如1欧、10欧、100欧等这样的实物电阻式。
3、直流电流校准，可以从很小的电流连续可调到数安V，任意输出，也有弱电流的
4、交流电压和交流电流，类似。
5、综合校准仪，以上数种功能结合到一起，这样的校准仪，体积都比较大，价格也自然很贵。常见的有Fluke的5700/5720/5520/5100，也可以在二手市场上发现Datron 4000/4700/4800，或者Wavetek 9000。

这样的校准仪，其年准确度不是很高，比如5720的10V也就是3.5ppm，与一些8位半表类似，适合校准6位半和7位半万用表。另一方面，可以作为电压发生器、电阻发生器，配合分压器、基准等，进行高精度测试和校准。

Fluke 5520A，综合

Fluke5100A，早期，综合

Fluke5700A，现代，综合（前后面板）

Wavetek，综合，性能最好的校准仪之一

2个Fluke 5450A，仅直流电阻

Fluke 5440B，仅直流电压，可编程

  

Fluke335D，仅直流电压

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5、分压器、高压精密可调电源、检零计
分压器和高压电源，配合10V电压基准和检零计，可以产生ppm级别的精确电压，可以用来校准8位半表等用途。
常见的分压器有Fluke 720A、Fluke 752A，前者可以产生任意精确电压，也可以到1000V，但最好是低压。后者通过10V只能产生10进制的0.01V、0.1V、1V、100V、1000V，精度比前者高，但最好用的还是100V和1000V。
高压精密可调电源一般用校准仪（比如5520、335D、5440B）替代。
有关分压器的详细介绍，参考这里：https://bbs.38hot.net/forum.php?mod=viewthread&tid=137
从上到下、自左向右（点击看大图）：
Fluke 720A KVD分压器
Fluke 845AR检零计
三个SR1010 Hamon传递标准和一个用SR1010改制的Warshawsky专用桥
2个早期DIY 10k和三个eis SR1标准电阻
Advantest R6581T 8位半万用表
Fluke 335D 电压校准源
Fluke 752A参考分压器和Advantest R6143 精密电压电流源
2个Fluke 752A参考分压器



有关检零计，英文叫Null detector，内部有电子放大电路，因此输入电阻比较高。
例如Fluke 845A，在国外用的很多，灵敏度很高，有1uV满度档，然后是3uV、10uV等等一直到1000V。
1uV档下，输入阻抗为1M，那就是满度1pA了，很厉害，特点是对外电路影响小。


Keithey也有一款比较有名的155，与Fluke845很类似：
  


HP很早很早就有了419A，只比845A少了一个1uV档：


PPM公司不太有名，但也有一款类似845/155的AVM-100，功能和性能类似：


不仅如此，PPM公司后来开发了一款顶峰造极的产品AVM-2000， 具有0.1uV满度档、更高的可调输入阻抗（1M、10M、100M、1G可选），超强的隔离等，而且具有数字显示。



注意不要与以前的那种很老的“检流计”混为一谈。检流计英文叫galvanometer，是机械的，结构一般是悬丝+光电，输入电阻比较低，比如国产的AC15系列。其中AC15/1是最灵敏的，分度是3E-10，也就是300pA。输入电阻在系列里是最大的，也只有不到1.5k，当然分度电压也就0.2uV还是比较厉害的。

国内目前的“检流计”，也都是带电子放大的，例如常见的AZ19，最灵敏的档为30uV，3节1号电池供电，耗电很小不到2mA。但仍然没有摆脱输入电阻低的问题，输入阻抗才20k，最灵敏满度30uV，分度0.5uV，因此电流分度就是25nA，很差劲的，因此叫检流计就不太合适。



现在的AZ24，最灵敏档提高了10倍达到了3uV满度，分度0.05uV，好了不少：

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6、Hamon（哈蒙）过渡/转移/传递电阻标准
哈蒙电阻是10到12个阻值一样、永久串联在一起的电阻标准，每个电阻都可以4线法直接测试，也可以组合测试，更主要的是，可以通过并联选件直接成为标称值的1/10，进行精确的100:1的传递，也可以接成串并联实现精确的10:1的电阻传递。
最好的哈蒙电阻是高联的9350，具备0.05ppm的传递精度，奇贵无比：



国外很常见的是esi的SR1010，1ppm精度：



国产只见有兰斯汀BZ11，200ppm的精度，报价4000元左右（根据阻值）：

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7、纳伏表、微欧计、高阻表、微流计
这部分属于电压、电阻、电流的扩展测量，常见的有：
HP/Agilent 34420A纳伏表、微欧计，具备1.2nV的噪音，有1mV满度档分辨0.1nV，有1Ω满度档分辨0.1uΩ，7位半。

尽管3458A可以在10V下分辨0.1uV，在1V档时分辨0.01uV，但与34420A比起来，噪音仍然很大

Keithley 181 老 纳伏表，1nV分辨，6位半
Keithley 617高阻表、微流计，4位半

617和181

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8、其它，DIY工具
精密电源
电阻箱
各类测试线
各种DIY工具。基准爱好离不开DIY，这是乐趣之一。



DIY可以从电阻基准开始，扩展到电压基准。如果有能力，甚至此处提到的所有设备都可以DIY。

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[全文完]

sshhbb

配齐那得多少钱啊

寄心斋

我只有一个五位半和mr12表。

tmzdxz

谢谢！很好的学习资料！

thy888

对淘宝有很好的指导意义

轩尼诗

放毒的要抓起来。 [s:31]

grn

标准定出，这些表价格看涨了。

redtony

老大利害，这些字要敲多久啊！ [s:31]

changlai

奋斗的目标有了标准。

zoo

这不是爱好者的配置，是省院的配置吧？

自定义

多谢大师指点，烧钱有目标了。

llycom

全世界，除了老大外，也没有几个人能有这么多设备。 [s:30]

bgqjm

烧不起，除非你有LD的实力

爱好一点

淘到困难，资金更困难，这是高级的，中、初级的呢？

yjm2000

会有的！

gdcj

有6871E-DC及GPIBUSB采集卡及3457. 191

混水摸鱼

一研究所

suny-hyb

向老大的目标努力迈进!!!!!!!!!

weixsh

有一个五位半的手持表已经是我比较大的梦想了

shushiquan

比我公司的基准还好、还多

tubefans

老大的确是全世界屈指可数，中国number one 的仪器党了！令人肃然起敬， [s:31]