今年年初,终于到手属于自己的第一款8位半万用表,ADVANTEST R6581D
把玩了半年之后,发现些不尽人意的地方。
1、,6581居然没有接线柱,而是只用了香蕉插座。这是完全不能满足低热连接的。这种插头也让6581的测试重复性大打折扣;
2、短稳一般,温飘不小;
3、发现在做完一次incall或者extcall之后的几分钟之内,会有将近1ppm的缓慢下降,然后才进入稳定期。疑似输入切换电路继电器非低热导致的;
4、显示不能关闭。
综上,决定开刀手术
第一个改造就是接线柱。
选材上,使用了爱德万的拆机接线柱,同厂家的东西,使得安装难度变低了很多
上面这张图,是从面板内向外看的。如图,可以看出爱德万自己的接线柱和面板完美配合。
但是,接线柱和安装接线柱的铝盒之间有一定的空间,而且拆掉原来的接线组之后,铝盒上留下了大洞,不足以固定新的接线柱了。
所以找了块塑料板垫高,fluke8505拆机的。
安装后的样子。
接线柱用了四只低热的,另外电流接线柱还是普通接线组,暂时没有材料更换了。将来有机会电流接线柱要换掉。
大家完全没有必要担心塑料板对接线柱阻抗产生影响,爱德万接线柱内心和外壳本就不是相通的。
内部链接线处理,用了纯铜耳插
上陶瓷垫片,拧上螺丝,接线柱改造就此完工。
第二个改造的就是基准板。老大也分析过,6581的基准板是ltz1000ch。
改造比较简单。
补上了电源退偶电容,将两个70k电阻换成了vishay的金属箔。
拆掉了100k的启动电阻。输出位置并联了一个0.47的wima电容,用以稳定和提高7v输出的抗干扰性。
具体可参看《LTZ1000温补实验》一文中的图纸。
好在基准板pcb上有电源退偶电容和输出电容的位置,只是没有安装;70k电阻位置,原有焊盘间距就是200mil的,也能直接焊接上vishay电阻。
另外分析了一下6581基准部分的电路,如下图
基准板输出7v Vref电压,分成两组。 一组经基准板下面的AD707和一个蓝色孪生电阻升压为16v左右的电压,供给整机使用。此电压再经下方运放变换为-10v,
最上方的排阻将ref电压分成-10v、-1v、-0.1v供给AD。
另一组7v Vref直接到电阻模块U001.用于incall和extcall、
从这个原理上可以看出,整机测试时使用的基准电压都是第一个运放升压来的16v Ref电压,,所以在这个升压电阻上完全可以串联铜阻进行温飘补偿。补偿之后不影响incall和extcall
另一个版本的基准板,运放完全在基准板下方,孪生电阻却整个暴漏了出来。补偿可操作性更高
第三个改造是输入的切换电路
K001是前后面板切换,一般情况下,我不是用背面,所以这个继电器更换的需要不大。
K006是断开输入专用的,在incall时是要断开的,就是这个继电器不低热导致做完incall之后测试值会有一小段时间发生下降。
K008是切换高低档位量程的,这个继电器不仅要低热,还要有很好的高压特性。
所以更换了这三只继电器,做了个转接板,利用原来三个继电器的6个焊点,固定转接板。
改造后,高压继电器推动不足,需要拆除R025,在其两个焊盘连接一个或门去推动继电器
其他改造就是display off了。找遍了数字板,也没找到display off信号,所以暂时用一个开关拉低数字板上Q1的G级,用以关闭显示。
改造之后的成果:
1、 接线柱不用说了,比较完美2、 短稳得到很大提高
3、 做完incall和extcall之后,不再有明显变化了。日稳也相应得到较大提高,目前10v档漂移约为2-3uv/24hour4、 温飘得到一定的补偿,目前测试10v档低于0.2ppm/k
5、 长时间测试的时候,终于可以关闭显示了
经过改造的机器要执行外部校准了.8月底,我的基准有幸和约瑟夫森节牵手,电阻基准也得到了精确标定。
电压校准,输入10.0000059v,校准后表读值10.0000045v 下偏0.14ppm,这个值在我预期之内,算不错了。电阻校准,输入9.9995039k。校准后读值 9.9995146k 上偏1.07ppm!!!,随后用ohm-com
测量,读值9.9995061k,还是上偏0.22ppm。看来我的电阻基准需要重新制作了,原来的标准比实际值偏高50ppm还真不小。接线组要换低热的了。哎,又一笔不小的开支。
短稳测试,被测试源是一个自制ltflu-1 10v基准,这台基准噪声<23nv
短稳:<15nv(60min) <6nv (15min)
用它测试我的表还是比较可信的。
测试结果:
阿伦方差0.0108ppm, Vpp=0.3uV 对比老大测试的3458A 0.008ppm 6581D 0.028ppm 我的机器性能居中.
最后上一段短稳视频
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