万用表测电阻之谜

falcon_ljc

   前段时间在坛子了收了一台泰克的THM565示波表，此表有万用表和5MHz带宽的示波器功能。卖家说此表的一般功能都正常，但是万用表部分测大电阻不行，值会大幅波动。于是按故障表的价格出了给我。
   收到货后，我也发现此表确实存在测量M级电阻时值会无规律大幅波动的情况。之后认真检查了万用表的电路，甚至拆下了一些元件来测量，都没找到故障原因。后来，偶然发现测量的波动情况好像和测试线和环境有关，如果测试线很长而且环境电器多的话，测试结果波动会特别严重，相反如果测试线很短或者将长线双绞起来的话，结果会比较稳定。看来表是受到的附近50Hz交流电的影响，但是表本身的设计问题还是故障仍不确定。
   今天找到了这个表的后2代产品THS730A（中间还有一代是THS7X0）,在同样环境下测试，发现情况竟然完全一致。由此证明，THM565是正常的~~，这个是设计上的问题。
   当然这只是表层原因，因为同样环境下用FLUKE来测，无论是过气表王187，还是廉价小生101都没有出现这个情况，前者只是在最后一个字跳一下（位数较101多，可以认为是电阻本身波动），后者则一字不动。
   其实手持表测电阻的原理都是基本相同的，无非就是用一个已知的精密电阻和待测电阻对一个已知的电压进行分压，通过测量分压结果推出待测电阻值。如果说是因为分压源的内阻过高导致结果容易受外界干扰的话，那为什么用同样原理的FLUKE的表就不出问题呢？而TEKTRONIX同样是大厂，怎么接连的3代表都解决不了？我对此可说是百思不得其解，希望大家积极讨论一下，明白原因的大侠也请不吝赐教。
   有其他TEKTRONIX手持表的朋友也可以自己试试，是不是有类似情况。

用THM565 通过测试线测一个半分钱就能买到的碳膜6.8M电阻，并特意让测试线中间围绕的面积大些，结果测得值在6.x-7.x间大幅波动：





用THM565通过一个19mm线夹来测，结果基本不动：


用FLUKE 101测，结果同样不动


用FLUKE187测，最后一位会波动3-4个字

xuplastic

还是滤波问题，把台表PLC设到10以下测M级电阻，也是狂跳，只能有三位精度

thy888

估计是测试电流实际比较小，可以用uA表看看，高阻量程的电流

xugongjm

电池供电就好些，我的720就是这样。

bobjams

不用表笔，电阻直接插进去测，稳稳的。

测大电阻时由于电流过小，外部干扰会带来很大的影响。

chenhuiwyg

进来学习

falcon_ljc

bobjams 发表于 2014-9-17 09:03
不用表笔，电阻直接插进去测，稳稳的。

测大电阻时由于电流过小，外部干扰会带来很大的影响。

是的，显然是受了交流电的影响，但是仍然回答不了Fluke表没事这个问题。今天试试唐老师说的测一下两种表的电流，不过估计差别不会特别大。手头没有国产表，真想了解一下国产表的表现。

falcon_ljc

xuplastic 发表于 2014-9-16 23:07
还是滤波问题，把台表PLC设到10以下测M级电阻，也是狂跳，只能有三位精度

有三位精度仍可以理解，问题是用泰克只有半位精度。我图演示的绝非最严重的情况，如果放在工作中但合起来的笔记本盖上测，结果可以波动2-3M，但Fluke就没问题。我疑惑的不是问题本身，而是两个厂的产品差别。

kixz

陷波60hz的吧

呵呵

前几天一直在修的表也发现高阻不行，高阻测量的时候表内部的标准电阻要并有电容消除噪声才可以测量准确我并了还是没准确，呵呵～～～慢慢研究吧。

远行人

进来了解一下

marshallemon

我也遇到了类似的问题，DALE的10M电阻，用3478测基本上0.1M都会跳，但34401测就不会，由于没有其他这么高的阻值就用了个从FLUKE表中拆下的1M陶封薄膜电阻，用3478的30M测稳稳的

yufengdoo

marshallemon 发表于 2014-9-17 16:51
我也遇到了类似的问题，DALE的10M电阻，用3478测基本上0.1M都会跳，但34401测就不会，由于没有其他这么高的 ...

确认表电源设置在50HZ位置？这个影响很大的

吴刚童

学习来了。长见识

marshallemon

yufengdoo 发表于 2014-9-17 17:22
确认表电源设置在50HZ位置？这个影响很大的

好的，我看下

falcon_ljc

yufengdoo 发表于 2014-9-17 17:22
确认表电源设置在50HZ位置？这个影响很大的

这点之前已经留意过了，THM565 设置里面有FILTER一项选 50 / 60Hz,但是选择后对测试影响不大，FLUKE的101就根本没得选，一样没问题。

falcon_ljc

thy888 发表于 2014-9-16 23:33
估计是测试电流实际比较小，可以用uA表看看，高阻量程的电流

   测试电流方面刚刚量了一下，对于6.8M电阻，FLUKE 101的测试电流是0.04uA，187是0.05uA，泰克THM565是0.09uA，可见泰克的电流是最大的，但正正是它出了问题。其实即使是悬空一只示波器探头都能收到无处不在的50Hz信号，所以泰克会受环境影响似乎好理解，只是FLUKE表不受影响很奇怪。不知唐老师在修表的过程中有没发现FLUKE电路中有没什么特别之处。

falcon_ljc

用安捷伦的 u1401b测也无问题，电流同样是0.05uA，甚至是鼎阳的SHS810示波表测都无问题，迷茫啊~~~

yufengdoo

falcon_ljc 发表于 2014-9-18 18:52
用安捷伦的 u1401b测也无问题，电流同样是0.05uA，甚至是鼎阳的SHS810示波表测都无问题，迷茫啊~~~

同档位测1兆的电阻无问题，那多半是干扰引起的。

蓝狐

居然双通道的示波器，还可以测三相电压。。
几米出啊~~

原本无心爱你

我在无线电杂志看到过这篇文章  不知道是不是楼主你的呢！14.11

散人

你用手接触地线端子 再试试

falcon_ljc

原本无心爱你 发表于 2014-11-12 13:00
我在无线电杂志看到过这篇文章  不知道是不是楼主你的呢！14.11

呵呵，你看看名字就知道答案了。

falcon_ljc

蓝狐 发表于 2014-11-11 19:13
居然双通道的示波器，还可以测三相电压。。
几米出啊~~

哎，你真是买机器上瘾了，刚买了个近乎全新的710A还嫌未够啊？这个我打算留着自己玩玩。

散淡

falcon_ljc 发表于 2014-9-17 09:30
是的，显然是受了交流电的影响，但是仍然回答不了Fluke表没事这个问题。今天试试唐老师说的测一下两种表 ...

高阻档驱动电流国产表也一样，一般不超1uA，这个问题是表抗干扰差。

falcon_ljc

sonygf 发表于 2015-1-11 17:19
最近搞来一台泰克TX3特意拿了颗9.9M的电阻来测量好像并未出现楼主所说的问题,等我的565修好后再测下.

不妨放在电器多的地方试试。

qhdszq

应该是示波表要考虑交流信号输入没有做滤波的问题。

falcon_ljc

        很感激有这么有热忱的坛友来共同探讨这个问题。
        经过后来的思考我对这个问题是有点点看法的。我估计会不会出现这个问题的核心原因可能是万能表芯片的采样做法决定的。在测量大电阻的时候，如果表笔线比较长的话，就相当于给输入端接入一个大的线圈，这个线圈会感应周围的50Hz电磁场并输出波动的电压，恰恰是测量的需要，此时表的内阻很高，输入的波动电压将叠加在被测电阻的分压上送给A/D转换，所以表测到的值就会上下波动。实际上如果在示波器探头和地线上接上一根长线，也能看到大幅波动的波形，两者的原理是完全一样。这应该就是THM565测得值波动的原因，那为什么FLUKE表或者其它品牌或型号的表就没这个问题呢？我相信那是因为它们所使用的万能表芯片针对这种情况做一些处理，由于交流电波形是上下对称的，所以感应在测试线上的信号也是上下对称的，如果在送给A/D转换前先将输入信号进行一下滤波（可以使用增加电容的硬件方法）或者直接就将很多次采样到的值进行平均计算，就能很好地去除这些干扰信号，得到正确的测量值。出问题的THM565 和 THS730A都使用了相同的型号的万能表芯片，这个芯片在设计时没有使用类似的软硬件滤波方式，而是将某个瞬时值直接输出，所以就出了问题。通过一些简单的测量现象，也许也能侧面佐证这个想法。

1）对于THM565而言，同一地方测得的电阻值是以正确值为中线上下波动的，长时间观察的话，可以看出上下的波动范围是大体相等的。
2）对于THM565而言，使用相同测试线的不同放法也能大大影响波动范围，如果两条测试线包围的面积很大，测得值的波动就会特别厉害，如果将两条线绕成双绞形式，波动范围就会很小，甚至能完全定下来。
3）对于FLUKE来说，如果测试线围的面积比较大时特意搞点小动作，也是有可能见到比较大幅的波动的。比如突然移动身体位置，或者将手在测试线附近不同晃动，此时导电的人体会干扰附近的电磁场，使得测试线上感应到的电压不再上下对称，结果硬件或数字滤波效果就无法完全去除干扰影响，测得值就会波动起来。

   上门是我不成熟的想法，未得到确切的依据来证实，说错了希望大家指正。

ruifukang

进来学习下