200元成本做六位半之心得分享

ehengio · 发表于 2020-8-27 20:49:01

本帖最后由 ehengio 于 2020-8-27 21:09 编辑

一、前言
200元成本做六位半，好像是一种不可思议的事情。但是随着24位ADC的价格不断下降，实现六位半分辨率已经变得非常平民化了。只要放弃长期稳定性的要求，200元完全可以做出一台完整的六位半电压、电流表。
在开始实施前，先解释一下六位半的概念。六位半指的是分辨率达到100万以上，一般都是作为高档表出现的，与之相匹配的就是较高的绝对精度，主要就是长稳特性。但要实现长稳，必须采用LM399以上的电压基准，金属箔电阻等昂贵且不易购买的器件，所以低成本必须放弃长稳。
放弃了绝对精度后，高分辨率还有没有意义呢？我觉得是有的。比如有时候需要测试一个uV级或者uA级的小信号，比较两个信号的大小，或者观察一个信号短时间的变化情况等等，这些只要高分辨率就可以了,不需要太高的绝对精度。所以就有了决心去做这样一个产品。
由于本人水平和精力有限，文章肯定会存在疏漏、不全面甚至错误，本人不对由此文章的内容引起的直接的、间接的损害承担责任，不提供任何技术指导。

二、设计目标
1、设计一个六位半分辨率的台式电压电流表
2、全部采用容易购买的全新器件，BOM成本控制在200元以内
3、出色的短稳性能，噪声低于百万分之一，整体温漂5ppm/℃（典型值）
4、希望年漂移控制在300ppm以下（是德34461A的基础档年漂移为30ppm）
5、电压档可以测试24V分辨到10uV，测量3.3V电压分辨到1uV
6、电流档可以测试300mA分辨到100nA，30mA分辨到10nA
7、配备有通讯接口，可以连接上位机显示波形、采集并导出数据
8、有外壳、面贴等可以作为一个完整的产品

beiqibing000 · 发表于 2024-1-2 14:27:46

ehengio 发表于 2020-9-5 10:38
标准版的输入电阻是3.2MΩ，测量称重传感器的话会有一定的影响。
建议改成2V和200mV两档，输入阻抗约为10 ...
(引用自183楼)

请教下改成2V和200mV两档如何取输入电阻值现在的电路电阻值需要调整吗还是说直接更换程序固件就可以了

ibmx311 · 发表于 2023-12-26 16:05:39

采样电阻都是除了要求准就是尽量小温飘，然后就是尽量不要用大油罐

wt1157630690 · 发表于 2023-12-26 11:31:36

ehengio 发表于 2020-11-15 14:54
你好，测小电流时我们是1Ω的采样电阻，量程是30mA。你的是100Ω，量程是几百uA。此时比较尾数的稳定性不 ...
(引用自234楼)

可以问一下1Ω采样电阻的选型嘛

DrRaphael · 发表于 2023-12-7 19:44:23

楼主，输入接口可以用示波器的探头，配上x10/x100探头就可以测高压了

ehengio · 发表于 2023-12-7 08:38:12

mutoudonggua 发表于 2023-12-6 09:42
这个应该在哪里买？淘宝搜索了一个，看起来不太靠谱。
(引用自276楼)

您好，我们官网是ehengio.com

mutoudonggua · 发表于 2023-12-6 09:42:12

这个应该在哪里买？淘宝搜索了一个，看起来不太靠谱。

nic_911 · 发表于 2023-12-6 08:47:57

已经买了2台了才看到这个贴，支持楼主，挺好用的

ehengio · 发表于 2023-11-21 08:29:10

widesoft2 发表于 2023-11-18 14:50
楼主,还经常上论坛么？买了你的 6位半表,不精准了，如何标定呢?
(引用自272楼)

您好，是淘宝买的吗？直接在淘宝里说，会给您发说明的，或者也可以和淘宝说一下发回来我们帮校准

ibmx311 · 发表于 2023-11-19 00:31:03

6位半的表主要是看基准，或者用一个电阻校准，基准够准后再看一下每次的剩余电流，这个一般不会有多大的问题，6位半都是利用尾数计数得到的。但34401的尾数不是数出来的是利用adc得到的。

widesoft2 · 发表于 2023-11-18 14:50:35

楼主,还经常上论坛么？买了你的 6位半表,不精准了，如何标定呢?

ehengio · 发表于 2022-7-23 10:45:38

begood9981 发表于 2022-7-22 16:47
还有吗，我也想团购一台
(引用自270楼)

货是有的，不过团购已经结束了。现在芯片价格飞涨，团购价连成本都不够了:(

begood9981 · 发表于 2022-7-22 16:47:25

还有吗，我也想团购一台

oupeng917917 · 发表于 2022-7-4 16:02:38

我也想订购一台，楼主

fishhead · 发表于 2022-6-11 11:47:34

最近正好项目跟这个相关，学习了，非常感谢。

PowerATE · 发表于 2021-8-26 15:11:39

既然你开源，硬件开源一部分，真的没有用！

PowerATE · 发表于 2021-8-26 15:10:54

没有看到原理图啊！就是一个前面的部分硬件原理图。那等于没有啊！我买一台也是玩玩，但你的硬件原理图不全。

ehengio · 发表于 2021-8-9 08:52:58

maomao190190 发表于 2021-8-8 10:51
楼主你好，想买一套，但有个疑惑请帮忙解释一下，OP07输出2.5V作为虚地，但是OP07的输出电流最大几十mA， ...

你好，OP07的输出只是提供一个共模电压的基准，并不对外输出电流。

maomao190190 · 发表于 2021-8-8 10:51:40

ehengio 发表于 2020-8-27 20:49
四、模拟部分原理图

楼主你好，想买一套，但有个疑惑请帮忙解释一下，OP07输出2.5V作为虚地，但是OP07的输出电流最大几十mA，而您标的最大电流量程300mA，这个最大量程可以实现吗？谢谢

ehengio · 发表于 2021-6-15 10:15:03

robinapple6974 发表于 2021-6-14 10:36
楼主，还有吗？想买一台

你好，设备一直有的，已私信，或者签名里有

robinapple6974 · 发表于 2021-6-14 10:36:23

楼主，还有吗？想买一台

ehengio · 发表于 2021-4-25 10:49:42

本帖最后由 ehengio 于 2021-4-25 10:51 编辑

norman33 发表于 2021-4-25 10:29
楼主，还有货么，想买一台

你好，货有的，但是优惠活动已经结束了，现在原材料涨得太厉害，实在抱歉。
链接私信

norman33 · 发表于 2021-4-25 10:29:51

楼主，还有货么，想买一台

ts-fjw · 发表于 2021-4-24 17:10:56

学习六位半表

Roy_wang · 发表于 2021-4-24 13:11:46

大佬，学习了

ehengio · 发表于 2021-4-22 08:46:36

sayno_186 发表于 2021-4-22 08:29
楼主的电流采集有点慢，算法并且对于一些小动态电流测试不了。
买了一个基本没有用，看一下有没有兄弟需要 ...

你好，这个问题只需要调整一下滤波强度，就可以提高相应速度的。

sayno_186 · 发表于 2021-4-22 08:29:34

楼主的电流采集有点慢，算法并且对于一些小动态电流测试不了。
买了一个基本没有用，看一下有没有兄弟需要的，打折。

zzsczz · 发表于 2021-1-20 20:19:45

Firman 发表于 2020-12-12 09:27
模拟零这个思想行好。5V电压浮动，它也跟着浮动。

我还是不懂，啥叫模拟零？；参考电压怎么整呢 ?

psufnucel · 发表于 2020-12-26 09:11:04

楼主分析得很棒！

bobde163 · 发表于 2020-12-18 12:07:44

学习一下楼主的心得，收获不小。有个小疑问，你设计的30mA电流档可以检测到10nA的电流，不知道有测试过误差怎么样，我用参考使用1欧的采样电阻，还有ADC的规格书，“例如，当增益设置为 128 时，均方根噪声典型值为 11 nV ；在输出数据速率为 4.7 Hz 时，这相当于 22.5 位有效分辨率或 20 位无噪声分辨率。” 10nA时，采样电阻上的电压只有10nV，已经比噪声值小了，ADC内部的PGA还能正常放大这个信号吗？而且规格书上的数据输出速率只有4.7Hz，如果我们设置比较高的速率的话，那是不是噪声值要远大于11nV，有效分辨率也会有所降低，那精度是不是也降低了？楼主你是可以通过校准来提高精度吗？

水中天 · 发表于 2020-12-14 11:35:04

收藏一下

2535951595 · 发表于 2020-12-12 18:02:16

谢谢分享！

Firman · 发表于 2020-12-12 09:27:46

模拟零这个思想行好。5V电压浮动，它也跟着浮动。

lichuang1005 · 发表于 2020-12-11 16:52:43

sayno_186 发表于 2020-12-11 12:11
可以，有没有什么需要的条件，比如串口通讯等

能实现串口通信就行，波特率没要求。方便做成电脑端采集即可。
整体量程希望能够覆盖到最大电流500mA就足够用了。

令狐冲 · 发表于 2020-12-11 14:58:20

ehengio 发表于 2020-9-12 11:15
现在应该已经有好多位坛友已经收到了，想听听各位的想法，不论是用得好的或者不太舒服的地方，希望能畅所欲 ...

想请教下楼主，为啥2.5V的零地，是用5V和普通电阻分压得到，为啥不用基准电压+精密电阻分压得到？

sayno_186 · 发表于 2020-12-11 12:11:53

lichuang1005 发表于 2020-12-10 10:04
大佬，你的STC的电流表能够共享一套给我吗？lcd12864可以不需要。

可以，有没有什么需要的条件，比如串口通讯等

ehengio · 发表于 2020-12-10 16:20:32

苹果520 发表于 2020-12-10 16:04
还有吗？楼主·······

有的，私信您了

苹果520 · 发表于 2020-12-10 16:04:09

ehengio 发表于 2020-12-10 15:43
你好，还有的，私信给您，和客服说下阿莫论坛上的

还有吗？楼主·······

ehengio · 发表于 2020-12-10 15:43:00

javabean 发表于 2020-12-10 11:05
现在还有货吗，大概什么价格？

你好，还有的，私信给您，和客服说下阿莫论坛上的

javabean · 发表于 2020-12-10 11:05:41

现在还有货吗，大概什么价格？

lichuang1005 · 发表于 2020-12-10 10:04:19

sayno_186 发表于 2020-11-14 23:35
编辑原因：增加对比图片

双十一买了一套,今天收到了贷，和我之前设计制作的电流表进行了一下对比。

大佬，你的STC的电流表能够共享一套给我吗？lcd12864可以不需要。

changshs · 发表于 2020-11-30 19:42:54

ehengio 发表于 2020-11-13 09:42
你好，已私信

收到！争取年前买台！~

ehengio · 发表于 2020-11-23 15:07:17

MDC012170 发表于 2020-11-23 09:25
2v 200mv档位，输入电阻能改成1000MΩ？

输入电流的最大值是3nA，输入阻抗差不多是几百M，到不了1000M

MDC012170 · 发表于 2020-11-23 09:25:58

2v 200mv档位，输入电阻能改成1000MΩ？

blazblue · 发表于 2020-11-16 00:10:47

ehengio 发表于 2020-11-15 15:09
你好，原理图前面已经放出了，软件部分现在还没有开源打算，谢谢关注。购买方法已私信。 ...

好的，谢谢，私信收到了。感谢分享原理图~

ehengio · 发表于 2020-11-15 22:06:10

目前第一批已经基本售完，论坛活动结束了，感谢各位这段时间的大力支持。

薛影神龟 · 发表于 2020-11-15 21:20:05

报名购买一台6.5位

ehengio · 发表于 2020-11-15 15:09:46

blazblue 发表于 2020-11-15 04:50
冒昧的问一下，请问这个项目有打算开源吗？没有别的意思，纯粹是因为我不懂万用表原理，想学习一下好的方案 ...

你好，原理图前面已经放出了，软件部分现在还没有开源打算，谢谢关注。购买方法已私信。

ehengio · 发表于 2020-11-15 14:54:00

sayno_186 发表于 2020-11-14 23:35
编辑原因：增加对比图片

双十一买了一套,今天收到了贷，和我之前设计制作的电流表进行了一下对比。

你好，测小电流时我们是1Ω的采样电阻，量程是30mA。你的是100Ω，量程是几百uA。此时比较尾数的稳定性不合适的。

blazblue · 发表于 2020-11-15 04:50:09

冒昧的问一下，请问这个项目有打算开源吗？没有别的意思，纯粹是因为我不懂万用表原理，想学习一下好的方案而已

。还有，这个怎么预定呢？

血刃修罗 · 发表于 2020-11-15 03:05:24

买一台，如何下单

sayno_186 · 发表于 2020-11-14 23:35:12

本帖最后由 sayno_186 于 2020-11-14 23:47 编辑

编辑原因：增加对比图片

双十一买了一套,今天收到了贷，和我之前设计制作的电流表进行了一下对比。

先介绍一下我的电流参数：
1> STC 自带10 bit ADC
2> OP07 放大 500倍
3> 采样电阻 0.1R 和 100R(最大压降0.2V)
4> 电源l输入采用随便 USB 5V供电

档位及分辨率：
0.1uA - 100uA 分辨率 0.1uA
100uA - 1000uA 分辨率 1.0uA
1000uA - 100mA 分辨率 100uA
100mA - 1000mA 分辨率 1mA

自动量程

设计了三路开关共用一个采样(三通道电流表)

从稳定度来看优于楼主的，实际测试达到稳定值优于楼主。

以下是读值对比

ehengio · 发表于 2020-11-13 14:07:52

Romate 发表于 2020-11-13 10:03
报名来一台预定

已你好，私信

Romate · 发表于 2020-11-13 10:03:57

报名来一台预定

Romate · 发表于 2020-11-13 10:03:33

报名来一台

ehengio · 发表于 2020-11-13 09:42:30

changshs 发表于 2020-11-12 13:54
想买一台。

你好，已私信

changshs · 发表于 2020-11-12 13:54:30

想买一台。

ehengio · 发表于 2020-11-11 10:52:04

xuexikaifa 发表于 2020-11-10 14:09
老板，我要两台，怎么买啊？

你好，私信了

xuexikaifa · 发表于 2020-11-10 14:09:10

ehengio 发表于 2020-10-25 15:35
你好，给你私信了

老板，我要两台，怎么买啊？

xuexikaifa · 发表于 2020-11-10 14:04:31

redroof 发表于 2020-8-28 09:59
为什么不加10块钱成本升级到ADS1256呢？
noise free分辨率高达23位（2.5sps）
而且在30K的最 ...

标注一下，顶级ADC； ADS1256

Phonse · 发表于 2020-10-25 16:01:29

标记一下，过段时间有空了，把手上的芯片用起来，也来弄一个。。

ehengio · 发表于 2020-10-25 15:35:38

Aper-2020 发表于 2020-10-25 11:12
想买一台，怎么操作？

你好，给你私信了

Aper-2020 · 发表于 2020-10-25 11:12:20

ehengio 发表于 2020-10-24 20:34
你好，发你私信了

想买一台，怎么操作？

ehengio · 发表于 2020-10-24 20:34:21

redworlf007 发表于 2020-10-24 20:11
咋样订呢？链接呢？

你好，发你私信了

redworlf007 · 发表于 2020-10-24 20:11:02

咋样订呢？链接呢？

ehengio · 发表于 2020-10-24 19:55:44

wsh12 发表于 2020-10-23 15:11
想购买一台，还有货吗？主要是用电脑上位机软件来实现自动测量，希望能开放通讯协议。 ...

你好，有的，私信了。通讯协议是开放的，modbus rtu

wsh12 · 发表于 2020-10-23 15:11:39

想购买一台，还有货吗？主要是用电脑上位机软件来实现自动测量，希望能开放通讯协议。

ehengio · 发表于 2020-10-3 20:09:48

faust_wang 发表于 2020-10-2 09:38
也想买一台，请问还有吗？

还有的，已私信

faust_wang · 发表于 2020-10-2 09:38:12

也想买一台，请问还有吗？

Jesse__S · 发表于 2020-10-1 14:11:54

订购一台 VIP
谢谢

zhang139 · 发表于 2020-9-30 16:34:42

订购1台，VIP
谢谢老板

chaojikoushuige · 发表于 2020-9-26 14:40:45

期待开源

zzsczz · 发表于 2020-9-25 16:49:43

订购1台，VIP
谢谢老板

ehengio · 发表于 2020-9-25 09:44:49

yaribe 发表于 2020-9-23 18:59
买一台。

谢谢支持，私信啦

yaribe · 发表于 2020-9-23 18:59:15

买一台。

Firman · 发表于 2020-9-18 15:22:16

个人觉得，硬件是一部份，软件算法也很重要，这么高档的没计，总不能用均值法吧？

ehengio · 发表于 2020-9-18 11:24:48

zhiyuanzhitian 发表于 2020-9-17 12:01
老板，我也想要定一台，还有吗？

还有的，已私信

xingzhong · 发表于 2020-9-17 22:59:04

老板，我也想要定一台，

zhiyuanzhitian · 发表于 2020-9-17 12:01:15

老板，我也想要定一台，还有吗？

ehengio · 发表于 2020-9-13 11:20:04

zxq6 发表于 2020-9-13 02:24
老板，想订一台，不知道还有不。

有的，谢谢支持，私信你了

zxq6 · 发表于 2020-9-13 02:24:27

老板，想订一台，不知道还有不。

yhg-cad · 发表于 2020-9-13 01:19:49

ehengio 发表于 2020-9-11 07:24
目前还有，私信你了

好的，只能等到１５号发工资再买了。

ehengio · 发表于 2020-9-12 11:15:01

现在应该已经有好多位坛友已经收到了，想听听各位的想法，不论是用得好的或者不太舒服的地方，希望能畅所欲言，帮助我们改进，感激不尽。

ehengio · 发表于 2020-9-11 07:24:12

yhg-cad 发表于 2020-9-10 23:59
想要一台，怎么订货啊，还有货吗

目前还有，私信你了

yhg-cad · 发表于 2020-9-10 23:59:33

ehengio 发表于 2020-9-8 11:45
坛友你好，谢谢你的支持和肯定。
包装盒子上有二维码，扫描就能看到说明书，里面有软件的下载方式和说明 ...

想要一台，怎么订货啊，还有货吗

tiger_wu · 发表于 2020-9-10 16:05:10

订购1台，VIP＋

cdpcliujian · 发表于 2020-9-10 15:36:04

学习了，受教了

eileena · 发表于 2020-9-10 15:29:05

楼主，这个电压电流表可以改装成电量表吗？

ataberman · 发表于 2020-9-8 14:12:25

楼主这个看着好强啊，还开源，厉害了

magiczero · 发表于 2020-9-8 14:09:29

感谢^^ .

ehengio · 发表于 2020-9-8 11:45:17

magiczero 发表于 2020-9-8 08:55
表已经收到了，用了几天感觉还是很稳定的，还有这个的软件是要到那里去下载，发过来的快递里面没带安装光盘 ...

坛友你好，谢谢你的支持和肯定。
包装盒子上有二维码，扫描就能看到说明书，里面有软件的下载方式和说明，以及通讯协议。
网站私信给你，有关内容都可以在里面下载。

magiczero · 发表于 2020-9-8 08:55:19

表已经收到了，用了几天感觉还是很稳定的，还有这个的软件是要到那里去下载，发过来的快递里面没带安装光盘

另外这个表和 PC的通讯协议能不能给一份，我想把这个的数据集成到我自己的上位机里面

yhg-cad · 发表于 2020-9-8 00:23:00

多少钱一台，想订一台

yhg-cad · 发表于 2020-9-8 00:20:48

等套件等套件

eileena · 发表于 2020-9-7 14:17:52

电阻表什么时候有货？

zhugean · 发表于 2020-9-7 08:54:00

ehengio 发表于 2020-9-5 10:38
标准版的输入电阻是3.2MΩ，测量称重传感器的话会有一定的影响。
建议改成2V和200mV两档，输入阻抗约为10 ...

谢谢。再问一下这个表能够进行比例测量吗？（就是外部提供基准电压）

dz46316740 · 发表于 2020-9-5 11:23:21

预定一台

ljx289 · 发表于 2020-9-5 10:47:32

我也报名来一台，用于低功耗测试，看看好不好用

ljx289 · 发表于 2020-9-5 10:46:51

报名，来一台

ehengio · 发表于 2020-9-5 10:38:03

zhugean 发表于 2020-9-4 20:57
请问能不能测量应变式称重传感器的输出信号？

标准版的输入电阻是3.2MΩ，测量称重传感器的话会有一定的影响。
建议改成2V和200mV两档，输入阻抗约为1000MΩ，而且可以分辨到0.1uV，会更合适一点。
联系客服可以免费改

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