话说精密测量的方法，关于“哪个表可信”

lmserver · 发表于 2013-1-4 18:51:23

今天收到一个坛友的站内信如下：

“

关于FLUKE8842A和AG34401A的电压读数问题

我的FLUKE8842A是刚过的校准期限，AG还是校准期限内，两个机器并联测量一个10V（AD584）的电压基准，AG显示9.99986V，FLUKE8842A显示10.0001V ，这两个表我应该相信哪个？朋友说是因为AG默认输入阻抗的问题，但我总觉得两个表示并联的，纵然是AG的输入阻抗低，两个表的读数差异也不该这样吧？两个表测1K 0.01% 1ppm的方块电阻 AG显示0.999956,FLUKE显示0.99995，先谢谢了

”
相信有这样疑惑的朋友不少。表多，读数各不相同，信谁？[s:54]

首先从测量原理与方法说起：

精密电压测量是先用表来测量标准器件，再测量被测器件，进而比例计算出被测器件的实际值。这个标准器件就是“基准”，测量方法称为“转移”。

回到问题上，该相信哪个表？答：都不能信，首先测量方法就错了。

那么在没有标准器件的情况下，只好相信表了，此时的表可称为“标准表”，34401年稳35PPM，所以你如果肯拿34401做标准表，只能相信到35PPM以上；HP3458年稳8PPM，当标准表使用只能信到8PPM以上。当然实际情形可能会更好但不一定可信，厂家给的值虽是保守值但相对可信。

通俗讲：
1，表就是一把尺子，任何尺子都会热胀冷缩，都会老化变形。
2，这个转移测量过程里,表的精度无所谓，只要有短稳和线性就OK。
3，尺子在10分钟内不能变形来保证我们操作完这两次测量，这就是短稳。
4，尺子的每个小格子必须都一样大，保证格点比例一致，这就是表的线性度。

所以说，
1，表只是个工具，本身不能进行精密测量，HP3458A在不转移测量的情况下都无法精确标到1PPM，你还在纠结34401的第六位吗？
2，表在1PPM级测量已经无能为力，需要通过标准器件进行转移测量，这就是大家玩基准的原因。
3，基准是为转移测量而生，别以为它就是个校表工具。
4，表的分辨率和精度是两回事，别以为8位半真能精确到8位。

谨以此文送给初烧网友！

lmserver · 发表于 2013-1-4 18:54:33

关于34401，你就当它就是个5位半，并且认为第5位有3个字误差，这样就行了。这表的温飘不小、老化不大，中规中矩。

据说当年HP出34401就是为了和FLUKE884X系列PK的，结果HP在5位半基础上得到了6位半分辨率。
早期的34401在LOGO区并没有写6-1/2 Digit Multimeter ，后来才写上去

y_u_a_n_l_a_i · 发表于 2013-1-4 18:57:22

我顶，好文~~~~~~~~~

shunzi3 · 发表于 2013-1-4 20:07:39

分析的很有道理，拜读，不过再好的表对我来说都是工具，包括3458。

linearfly · 发表于 2013-1-4 20:10:12

分析的不错，学习了！

乐在其中 · 发表于 2013-1-4 22:07:29

学习了，谢谢楼主！

marshallemon · 发表于 2013-1-4 22:14:07

那么在没有标准器件的情况下，只好相信表了，此时的表可称为“标准表”，34401年稳35PPM，所以你如果肯拿34401做标准表，只能相信到35PPM以上；HP3458年稳8PPM，当标准表使用只能信到8PPM以上。
谢谢老大了，我要多拜读几遍，另外请问老大，关于上面的一段话，我没有标准器件，这样如果我需要测量100mV以内的电压时，那是不是我只能相信3.5uV以上的值，也就是说我连uV位都只是参考一下，可信的是10uV位？

上测试图了：

基准电压来自AD587

lmserver · 发表于 2013-1-4 23:08:57

35PPM的年不确定度是说10V基本档
100mV档由于放大原因性能会变差

34401性能综述.pdf (2.01 MB, 下载次数: 106)

lymex · 发表于 2013-1-5 00:16:26

好文！
34401早期的广告：5.5的价格、6.5的性能

基站 · 发表于 2013-1-5 02:05:42

好文章，学习！两台表使用同一个标准进行校准读数差异会少些，所谓在校准期内也不一定靠谱。

haixian · 发表于 2013-1-5 02:11:09

一点不同的看法
转移测量方法可以提高测量精度，但是不能解决文中提出的哪个表可信的问题。可信度只能依靠：（1）表的技术指标；（2）生产厂家的可信度；（3）用高于表指标的标准源校验的结果。（以上指，测试方法，环境等相同时）
所以有很多表，测试结果各不相同，只能依照上述3条排列。即使是转移法测量，如果结果不同，还是要按照上述3条排列。

jxwh001 · 发表于 2013-1-5 02:13:01

我来观点如下：
测量电压是仪器设备一对一的测量的，而不是两个仪器对电压进行并联测量的，你不要拿高中物理读的并联电路电压相等，这只是宏观上去测量相等，但是从进一步的用高精度仪器微观上来说是有差别的，说明测试方法就不对，如果你真要去纠结一致的话，哪我可以告诉你，这两个表，都要在有效的效准期内，为什么效准，说白了，就是表他会老化，精度随时间慢慢的有所偏移，计量所的产生，就是要弥补仪器的老化并再次效准，始终达到精度一致，在效准期内的表，难道还会不一致吗，效准清单多看看里面的相关技术参数，过了效准期的仪器，就没有必要跟有效期的对比了
基准跟万用表的测量本身就是两个矛盾的东西，万用表年年效准，基准还要他干麻，但是万用表不效准，哪万用表有所偏差，哪你能拿万用表怎么办呢，自已效准又没有能力，现在的高精度的万用表，全部是高精度标准源进行自检测试效准的

luifai · 发表于 2013-1-5 06:02:38

好文章，学习！活到老学到老、感谢分享！[s:32]

abojio · 发表于 2013-1-5 08:46:52

学习了，不过要多读几遍。

kentli · 发表于 2013-1-5 09:59:18

技术指导

maitreya · 发表于 2013-1-5 11:18:22

两个表都可信，又都不可信。
可信是指两表相差的值<30ppm，我觉得都算不超差。在基准没有严格标定到比表的精度高一个数量级的情况下，单独用基准和表无法判断表是否超差。但在基准足够稳定的情况下，用两个表同时测量，我认为只要两表测量相差不超过sqrt(Err1^2 + Err2^2)，说明两只表都不超差，因为两个表都往同一个方向偏离较大的概率不大。

不可信是指在表的指标范围以下的读数没有意义。就算读到10.00000V，测量结果也还是10.00000 ± 0.00035，无法精确知道后两位的信息，去追究它没有意思。

但是同一个表测量（如果表非常理想，源也没有噪声）10.00001和10.00000是有意义的，这个是分辨率的问题。尽管这两个测值最后两位都不“精确”，但它们的差基本上就是10微伏（不考虑A/D截尾巴的效应）。

lutuz · 发表于 2013-1-5 12:58:13

新人初到，学习了。谢谢。

marshallemon · 发表于 2013-1-5 19:27:27

另外请问老大100mV的年稳0.0050+0.0035这个值怎么理解，前后分别代表什么？

lmserver · 发表于 2013-1-5 21:08:01

%读数误差+%量程误差

y7600 · 发表于 2013-1-5 21:18:28

有道理。

ljs_0437@ · 发表于 2013-1-5 22:13:12

学习了，太高端的表用不上

super_andy · 发表于 2013-1-12 18:01:01

要相信廠家給的指標,相信校准期限内的表,過期的須再校准才可信

唐山电气 · 发表于 2013-1-13 10:16:00

好贴，学习了

xinjihua · 发表于 2013-11-15 19:22:18

分析的不错，学习了！

账号		自动登录	找回密码
密码			立即注册