检验泰克P6021交流探头的准确性 (图)

armok · 发表于 2009-7-17 01:15:44

为了保证后面的实验的准确性，有必要检验一下泰克P6021交流探头的准确性。

实验设备：
   安捷伦 Agilent E3644A 电源，输出20V
   安捷伦 Agilent 34401A 六位半数字表，测量电源的输出电流
   安捷伦 Agilent 33220A 任意波形发生器，产生7K的TTL信号给步进驱动器
   泰克 Tektronix TDS1012B-SC 示波器，带原配的 P2220电压探头
   泰克 Tektronix P6021 交流探头
   共立 KYORITSU 2010 交直流钳表，用于快速检验线路各点的电流值
   福禄克 Fluke 189 万用表，用于快速检验线路各点的电压值

(原文件名:01.jpg)

实验描述：

   检查我们的3977步进驱动器，在7K频率输入、8细分时，供电输入线路上面的波形。
   供电线路中串入0.15欧的功率电阻，使用泰克的示波器探头检测电阻上的电压。
   使用P6021交流探头钳在电源的输出线上。
   比较两者的波形。

(原文件名:02.jpg)

(原文件名:03.jpg)

波形图：

黄色的是串在供电线路的0.15欧电阻上的电压波形，蓝色的是P6021的波形（打在2mA/mV档）

黄色的是串在供电线路的0.15欧电阻上的电压波形，蓝色的是P6021的波形（打在10mA/mV档）

结果分析：

从随机的印刷说明书上查得，P6021交流探头的工作频率是：
2mA/mV : 450Hz to 60 MHz
10mA/mV : 120Hz to 60 MHz

上面的波形频率是870Hz, 理论上两个档次都符合要求。但从波形图上明显看出，10mA/mV 档的波形，与取样电阻上的波形较接近。

gzhuli · 发表于 2009-7-17 01:38:48

那是因为这个波形不是正弦波，870Hz的频率叠加了很多不同频率的分量，还有直流分量在里面，所以交流探头的带宽下限越低越好。
这就是l899预言你很快会受不了交流探头而打算再买有源直流探头的原因。 :)

jacobhere · 发表于 2009-7-17 01:44:52

是的，同意楼上说得，交流探头频率下限要越低越好

gzhuli · 发表于 2009-7-17 01:44:58

第二个图的描述“黄色的是串在供电线路的0.15欧电阻上的波形，蓝色的是P6021的波形（打在1mA/mV档）”应该是10mA/mV？
这个灵敏度不对吧，10mA/mV，100mV/div，波形P-P值约420mV，算起来电流是4.2A，正好10倍？

armok · 发表于 2009-7-17 01:56:57

【3楼】 gzhuli 咕唧霖
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是示波器的探头的倍数的设置问题。
说明书我没有细看，迟些用标准的正弦波去检验一下它的真正倍数设置吧。

【1楼】 gzhuli 咕唧霖
这就是l899预言你很快会受不了交流探头而打算再买有源直流探头的原因。 :)
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这不叫预言。谁都知道直流探头更好。但价格差别是明显的。
一分钱永远是一分货。
这一个探头的价格已经是1万多了。泰克稍好点的探头都是几万甚至更高的。目前在10mA/mV 上测得的波形已经比较满意了。

gzhuli · 发表于 2009-7-17 02:10:38

要注意电流探头的上升曲线斜率和电阻的还是有比较明显的差异。看波形时刻要记住信号少了低频分量，否则可能会有误判。

直流探头也不是所有场合都比交流探头好，只是在这个场合直流探头更适合。
如果你是搞音频的，这个探头足够用，l899就不会这样预言了。

armok · 发表于 2009-7-17 02:24:20

呵，这个探头算是一个练练手的东东吧。玩泰克的示波器，没有电流探头说不过去。

在大部分的场合，可以通过串入电阻量电压波形解决。但有时候是不适合这样做的。比如我们的30台雕刻机同时测试时（会连续通电运行240小时，包括机械与电子部分），我希望工作人员每10小时左右检查一下步进驱动器上的电流波形。这个时候，电流探头就会发挥重要作用。我想不出还有更适合的方法。

我购买设备，初时大家看起来，总觉得我在乱花钱。等我投入到生产时，大家就会发现，是很有价值的，而且可能是唯一的可靠与可行的方法。

gzhuli · 发表于 2009-7-17 02:28:52

嗯，生产线上，告诉工人这个波形就是正常的，工人定期钳一下，这么用没问题。

用在研发上就会有点郁闷，呵呵，例如50RPM时的波形，可能就不知道成什么样子了。

armok · 发表于 2009-7-17 02:42:26

【7楼】 gzhuli 咕唧霖
嗯，生产线上，告诉工人这个波形就是正常的，工人定期钳一下，这么用没问题。
用在研发上就会有点郁闷，呵呵，例如50RPM时的波形，可能就不知道成什么样子了。
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哈哈，难道你认为，我购买这些设备，主要目的是用于研发？真正的目的，是用于生产检测。

目前我们的设备，均只是低端的。只是品牌比较好而已。好的品牌品质有保证。

比如我目前用得多的 Agilent E3644直流电源，在测试时，均会使用这款电源，有效的排除了一些没有必要的干扰。

34401A 数字表不会真正用在生产线上，但它负责校验生产线上的万用表的精度。

Agilent 33220A 用于检测我们的步进驱动器，非常有效。目前我们已经生产了100只驱动器，人工检验比较难发现问题，因为某些驱动器有故障时，只是在某一个频率范围噪音加大，使用33220A 后，很快找出5只有质量问题。

我一直认为：只有生产设备保持一定的先进性，我们的产品质量才有保障。

慢慢地我们会采购一些高端设备用于研发。

gzhuli · 发表于 2009-7-17 02:51:36

呵呵，用于生产线太奢侈，用于研发不是说太低端不够用，是不合适（一个电阻就能测量的波形，用几万的探头去干，只能说钱多没地方花吧）。
这个问题不探讨了，争论下去也没好结果。

armok · 发表于 2009-7-17 03:00:15

【9楼】 gzhuli 咕唧霖
这个问题不探讨了，争论下去也没好结果。
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我们的雕刻机生产线上的每一个机械设备，也是充满争论的。

只是你最近与1899老是说我的探头问题。其实有什么好争论的？只是一件普通的设备，比起我们价值68万元的加工中心，还差很远啊。

要说争论，我们的加工中心更多争论。目前不是用得好好的？以前很多人质疑我们购买的是硬轨机器，速度不够快。真正使用时，我却发现：

1. 速度快没有用，刀具跟不上。除非我们将刀具的价格提高十数倍。
2. 硬轨机器适合很重的零件加工。正好适合我们迟些启动的球墨铸铁机架。如果是导轨机，就不适合了。

gzhuli · 发表于 2009-7-17 03:06:55

说了不争论就不争论了，你再挑起的争论也不回应了。 :)
做成一件事有很多方法，还有人用菜刀做发型设计呢，能做好要做的事就行。
做事去了……

armok · 发表于 2009-7-17 03:14:09

我也在做事 :)

正在检验我手边的万用表的精度 ...

http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=3460992&bbs_id=9999

plank · 发表于 2009-7-17 09:37:23

看到你上面驱动板子的照片，突然想到一件事，顺便讲一下吧：我手头上的板子，我发现电解电容（470那个）好像焊接的不是很牢，只是引脚外面搭上了锡，中部完全没有上锡（我拆了那块坏的，因为那个24v跟地之间短路了，所以拆下电容看看是否击穿了）。吹毛求疵了，这种电容确实比较难以焊接，不过这个电容出问题了会非常影响整个板子的性能的。

armok · 发表于 2009-7-17 09:42:02

【13楼】 plank
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谢谢。我一会回去检查一下。
这个电容本来是使用直插的，但为了美观使用了贴片。贴片的脚很短，如果没有留意，的确可能会焊不紧的。

后记：我已经通知工作人员将这个电容全部拆下来，重新焊接。

l899 · 发表于 2009-7-17 17:53:10

【5楼】 gzhuli 咕唧霖

直流探头也不是所有场合都比交流探头好，只是在这个场合直流探头更适合。

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赞同：）

另外，按我的使用经验，测量比较怪异的波形，最准确是的是在电流回路中串联低阻值无感电阻，采用“差分（平衡）输入有源电压探头”来测量电阻两端的电压。

hh858 · 发表于 2009-7-18 00:46:49

最近想买信号发生器,看到楼主说:Agilent 33220A 用于检测我们的步进驱动器，非常有效。目前我们已经生产了100只驱动器，人工检验比较难发现问题，因为某些驱动器有故障时，只是在某一个频率范围噪音加大，使用33220A 后，很快找出5只有质量问题。想问下是怎么检测的,能否介绍下检测过程.最近对贵网站的雕刻机也敢兴趣,在这里看介绍刚好看到,如果不方便说也没事,呵呵.

l899 · 发表于 2009-7-18 04:30:13

呵呵，楼上的看来不是想买信号发生器，是想尝河鲜

l899 · 发表于 2009-7-18 05:08:31

【11楼】 gzhuli 咕唧霖
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说了不争论就不争论了，你再挑起的争论也不回应了。 :)
做成一件事有很多方法，还有人用菜刀做发型设计呢，能做好要做的事就行。
做事去了……
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十n年前，有一个有米的，当老板的朋友，拿一个福禄克的普通交流钳表，钳一下11W节能灯的电流（那时候是进口的，国产的还没出），说：靠，节能，骗人，我测了》0.5A，100多瓦，还说节能？

我用比他想象中便宜的万用表（福禄克87，号称全球第一个True RMS 的）测了，<0.1A（核心电路采用美国模块，实际上是用二极管和电容构和电容构成无源功率因数校正电路），我现场测给他看，他说：1、同样是福禄克，我的是专业的交流钳表。2、我的贵。结论：我就是对的。

我无语，，用酒把他灌趴下！！！

l899 · 发表于 2009-7-18 05:10:33

实际上是用二极管和电容构和电容构成无源功率因数校正电路

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说错了，一个是：实际上是用二极管和电容构成的无源功率因数校正电路

l899 · 发表于 2009-7-18 05:35:18

注：为什么肯定他当初用的是普通交流钳表呢？因为他后来他买钳表的历程跟我一样：真有校值交流 -> 多线圈磁饱和直流，霍尔直流

l899 · 发表于 2009-7-18 05:38:18

呵呵，从【11楼】可以看出，其实咕唧霖也是直性子的人：）

armok · 发表于 2009-7-18 06:43:09

【16楼】 hh858
最近想买信号发生器,看到楼主说:Agilent 33220A 用于检测我们的步进驱动器，非常有效。目前我们已经生产了100只驱动器，人工检验比较难发现问题，因为某些驱动器有故障时，只是在某一个频率范围噪音加大，使用33220A 后，很快找出5只有质量问题。想问下是怎么检测的,能否介绍下检测过程.最近对贵网站的雕刻机也敢兴趣,在这里看介绍刚好看到,如果不方便说也没事,呵呵.
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使用 33220A 扫描出步进电机在整个速度范围内的频率。测量步进电机的震动情况。
不合格的驱动器，可能会发生电机在某个频率范围震动加大。这样我们就能快速找到有问题的驱动器。

armok · 发表于 2009-7-18 06:45:39

【17楼】 l899
呵呵，楼上的看来不是想买信号发生器，是想尝河鲜
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1899怎么说话怪怪的？

喜欢交流的，就交流。不必说风凉话。
不喜欢我们这里，笑笑走开就是。天大地大，总有适合你的地方。

检验泰克P6021交流探头的准确性 (图)

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