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楼主: dongdong2015

我的六位半万用表(持续更新)

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出0入618汤圆

发表于 2015-10-28 18:01:29 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2015-10-28 12:46
LTC2440的参数:200nVRMS Noise at 6.9Hz Output Rate with Simultaneous 50/60Hz Rejection,此时ENOB是 ...

不能拿IC的参数跟人家整个表来比呀……

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 18:22:41 来自手机 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2015-10-28 18:01
不能拿IC的参数跟人家整个表来比呀……

想要实现LT2440芯片的指标,难哪

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 18:31:40 | 显示全部楼层
这个必须膜拜一下了!不过追求长期指标会是一个痛苦而漫长的过程~

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 18:51:08 来自手机 | 显示全部楼层
wz18th 发表于 2015-10-28 18:31
这个必须膜拜一下了!不过追求长期指标会是一个痛苦而漫长的过程~

Agilent34401是一个团队集体智慧的结晶,不是哪一个人随便就能达到的,就更别提超越了,本次试验明知是火坑也要跳下去看看到底有多深

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 18:59:53 | 显示全部楼层
支持出套件,关注中~

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:08:48 | 显示全部楼层
大牛 模拟  长期仔细围观……

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:12:07 | 显示全部楼层
楼主能分享安捷伦的原理图吗

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 19:16:33 来自手机 | 显示全部楼层
nzk123 发表于 2015-10-28 19:12
楼主能分享安捷伦的原理图吗

前面有,仔细找

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:23:33 来自手机 | 显示全部楼层
好东西呀,6位半的表

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:23:50 | 显示全部楼层
不说别的,首先楼主的头像很诱人,哈哈!

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:41:08 | 显示全部楼层
一般牛人都是做好了再来秀的,楼主这样高调结局难料呀。祝楼主早日完成作品。

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 19:46:43 | 显示全部楼层
楼主能分享一下关于噪声控制的经验吗?   数字锁相做到1nv的原理是什么呢?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 20:12:39 | 显示全部楼层
lzscan 发表于 2015-10-28 19:46
楼主能分享一下关于噪声控制的经验吗?   数字锁相做到1nv的原理是什么呢? ...

这个后面再说吧,有机会的话可以做个微小信号测量仪器

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 20:13:17 | 显示全部楼层
HYLG 发表于 2015-10-28 19:41
一般牛人都是做好了再来秀的,楼主这样高调结局难料呀。祝楼主早日完成作品。 ...

呵呵,我不是牛人,只是一个过路人

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 20:21:13 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-28 17:43
校准确实是个大的问题....除了用标准的仪器之外还有什么别的办法么?

校准是个非常大的问题,校准最好设计的比较方便,比如像3458那样,只要10v和10k就能校准了

出70入145汤圆

发表于 2015-10-28 20:31:34 来自手机 | 显示全部楼层
有谁有吉时利2000的原理图吗?

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 20:43:55 | 显示全部楼层
hailing 发表于 2015-10-28 20:31
有谁有吉时利2000的原理图吗?

我有,私信1837997883

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 20:53:27 | 显示全部楼层
围观,火钳刘明

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 21:09:22 | 显示全部楼层
流弊,持续关注,学习

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 21:26:21 来自手机 | 显示全部楼层
厉害,过来学习!!

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 21:40:58 | 显示全部楼层
等着学习模拟电路PCB layout

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 21:59:19 | 显示全部楼层
厉害,期待产品

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:01:42 | 显示全部楼层
楼主,那些专用芯片怎么搞定?

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:09:31 来自手机 | 显示全部楼层
顶楼主。人因梦想而伟大。望坚持……

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 22:10:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-28 22:37 编辑
RAMILE 发表于 2015-10-28 11:38
翻看34401的原理图,找半天没看见ADC芯片,才想起来是双斜率的ADC,这个东西的精度传递好麻烦,到处是坑, ...


拿24xx线性度怎么和34401比?就是做出来6.5 最后一位基本是废物,目前商用ADC做到5.5是可以的,6.5分辨率也是没问题,但线性就蛋疼了

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 22:13:39 | 显示全部楼层
szh_init 发表于 2015-10-28 16:15
嗯嗯,可以试试caddock的电阻,如1776系列,或者参考keithley的1/100电阻,建议考虑一下ni万用表的架构, ...

1776的电阻貌似是在4.5中使用的吧?6.5中用合适吗?

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:16:15 | 显示全部楼层
膜拜一下

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 22:23:45 | 显示全部楼层
LZ也是要搞多斜积分吗?看LZ所用的基准噪声略好于399,长期稳定性和399差一大截,另外在399中并无迟滞这一参数,可能是因为他是恒温基准吧,但LZ的这个选用是有的

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:31:09 | 显示全部楼层
关注        

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:35:31 | 显示全部楼层
我的理解,ENOB更多的是对应于通常所说的DNL,如果不考虑基准的影响,绝对精度应该看INL这个参数,典型值也就五位半

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:43:17 | 显示全部楼层
liuerbin 发表于 2015-10-28 09:25
转发个原理图,供大家happy

项 这个不错,还是这个能看懂一点

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:44:00 | 显示全部楼层
个人建议可以参考一下 34410A的指标

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:52:22 | 显示全部楼层
牛人,学习了。

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 22:54:59 | 显示全部楼层
Lengxue 发表于 2015-10-28 22:44
个人建议可以参考一下 34410A的指标

34410是过采样实现的高位,那速度貌似使用多斜不能比

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 22:57:28 | 显示全部楼层
我很好奇它的档位怎么实现自动切换的

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:01:23 | 显示全部楼层
34401万用表能够防出来

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:07:18 | 显示全部楼层
这个还是要支持下。到时可以帮忙使用3458A高位表测试。。。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 23:09:21 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-28 22:23
LZ也是要搞多斜积分吗?看LZ所用的基准噪声略好于399,长期稳定性和399差一大截,另外在399中并无迟滞这一 ...

不是不想用lm399,只是转换电平用的电阻实难配平,使用Lt1027也只是折中方案

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 23:10:13 来自手机 | 显示全部楼层
rainbowsnow 发表于 2015-10-28 23:07
这个还是要支持下。到时可以帮忙使用3458A高位表测试。。。

谢了,最后还真需要大家的帮助

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:10:48 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-28 22:13
1776的电阻貌似是在4.5中使用的吧?6.5中用合适吗?

哈哈,没办法的,1776用在6.5位也是比较勉强,还是直接用1/100  10M的比较好些,毕竟keithley2000,2001都是用这个

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:11:21 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-28 23:09
不是不想用lm399,只是转换电平用的电阻实难配平,使用Lt1027也只是折中方案 ...

1027还不如max6350呢

出70入145汤圆

发表于 2015-10-28 23:11:33 来自手机 | 显示全部楼层
szh_init 发表于 2015-10-28 20:43
我有,私信1837997883

吉时利的原理图不方便放网上是吗?我在网上没搜到,今天看到这个帖子了问下。前段时间在38hot上收了个二手吉时利2000。觉得台式表有些功能的确是原来手持式没有的,但是在更高应用中可以发挥作用的。推荐大家有兴趣可以先下载说明书看下台式表适不适合自己

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 23:12:51 来自手机 | 显示全部楼层
Lengxue 发表于 2015-10-28 22:44
个人建议可以参考一下 34410A的指标

34410实难企及,如果我没有记错的话,在六位半分辨率上可以达到1K的采样率,但是34401只有10Hz,差太远了

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:12:53 | 显示全部楼层
贵在坚持,期待早日出作品

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:15:14 | 显示全部楼层
hailing 发表于 2015-10-28 23:11
吉时利的原理图不方便放网上是吗?我在网上没搜到,今天看到这个帖子了问下。前段时间在38hot上收了个二 ...

原来38度来的,上坛里找啊,我的是那边下的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-28 23:16:01 来自手机 | 显示全部楼层
这个表确实难度很大,等我第一版出来测完之后,根据结果一步步改进吧

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 23:20:22 | 显示全部楼层
szh_init 发表于 2015-10-28 23:11
1027还不如max6350呢

6350的迟滞更大,不如上LTC6655

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:20:26 | 显示全部楼层
顶礼膜拜

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 23:21:51 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-28 23:12
34410实难企及,如果我没有记错的话,在六位半分辨率上可以达到1K的采样率,但是34401只有10Hz,差太远了 ...


34410和34401就不一个原理,我记得34401貌似是每秒6个字

出0入85汤圆

发表于 2015-10-28 23:24:37 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-28 23:09
不是不想用lm399,只是转换电平用的电阻实难配平,使用Lt1027也只是折中方案 ...

可以使用VISHAY的电阻网络,之前有人测评过,貌似跟踪特性很好,比塑料块好多了,价格也不贵,JS那有卖

出0入0汤圆

发表于 2015-10-28 23:31:10 | 显示全部楼层
最喜欢看这种研发过程的帖子了

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 00:07:11 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-28 23:24
可以使用VISHAY的电阻网络,之前有人测评过,貌似跟踪特性很好,比塑料块好多了,价格也不贵,JS那有卖 ...

对,38度,大勇老师的9档基准就是用哪个电阻网络

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-29 05:56:16 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-28 22:10
拿24xx线性度怎么和34401比?就是做出来6.5 最后一位基本是废物,目前商用ADC做到5.5是可以的,6.5分辨率 ...

请教一下,线性度该如何测量?

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-29 08:04:25 | 显示全部楼层
对于万用表的几个关键性指标,比如ADC的有效分辨位数、准确度、线性度、温漂、老化该如何科学正确的去测量评价,还请各位多多指教,大家集思广益,在后期实验的时候也进展顺利一点。

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 08:19:34 | 显示全部楼层
厉害,高精度仪器呀

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 08:29:37 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-29 08:04
对于万用表的几个关键性指标,比如ADC的有效分辨位数、准确度、线性度、温漂、老化该如何科学正确的去测量 ...

上38度,多看看技术贴

出0入8汤圆

发表于 2015-10-29 09:08:59 | 显示全部楼层
持续关注中

出0入4汤圆

发表于 2015-10-29 09:16:45 | 显示全部楼层

支持出套件,关注中~

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 09:56:18 | 显示全部楼层
坐等测试图片和结果

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 10:10:31 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2015-10-28 12:46
LTC2440的参数:200nVRMS Noise at 6.9Hz Output Rate with Simultaneous 50/60Hz Rejection,此时ENOB是 ...

ENOB没有INL重要。

LTC2440的INL max=15ppm,typ=5ppm,并不高,完全不能跟6位半的表比。
TI的ADS1256更狠,最低采样率的ENOB有25.3位,但是INL max也不过10ppm,typ=3ppm

所有仪表的标称参数都得是max,不能是typ值
你不能告诉客户说,“你花钱买到的这个东西有80%概率能达到xxx精度,另外20%概率达不到

出70入145汤圆

发表于 2015-10-29 10:17:21 | 显示全部楼层
szh_init 发表于 2015-10-28 23:15
原来38度来的,上坛里找啊,我的是那边下的

搜了下,是不是这个?我看了下维修手册没原理图。

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出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 11:06:50 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 10:10
ENOB没有INL重要。

LTC2440的INL max=15ppm,typ=5ppm,并不高,完全不能跟6位半的表比。

积分非线性,我觉得这个参数可以通过一系列的基准源比对,进行校准的

好像有个表就是用LTC2440,几位半忘了

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 11:22:04 | 显示全部楼层
RAMILE 发表于 2015-10-29 11:06
积分非线性,我觉得这个参数可以通过一系列的基准源比对,进行校准的

好像有个表就是用LTC2440,几位半 ...

那样就贵死了
没有人告诉你这个非线性的曲线到底是什么样的
“一系列的”精度1ppm的校准源是什么价格,你想想。你买得起“一系列”吗?
你能买到的基准源,精度都明显差于1ppm。你只能用它校准一两个基准点,中间的精度只能靠这个AD自身的线性保证。

如果非要对每个AD来生成非线性校准数据,唯一可行的方法是用一个噪声非常低的可编程电压源,依次发出各个测试电压,然后用比34401高一档次的表(例如3458A)同时采样记录。
估计按10%的量程校准10个点应该够了。

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 13:09:26 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-29 05:56
请教一下,线性度该如何测量?

对于商用ADC INL是给出的,目前一般的在15ppm,好像最好的也就6ppm,算下就知道了做5.5马马虎虎,做6.5就只能说有个分辨率,但最后一位是个废物。自己DIY的线性度测试这个就不太清楚了,好像有两种办法,一个是需要有标准源输出三角波,这个成本较高,另一种是信号发生器输出正弦。具体细节不清楚

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 13:13:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-29 13:18 编辑
RAMILE 发表于 2015-10-29 11:06
积分非线性,我觉得这个参数可以通过一系列的基准源比对,进行校准的

好像有个表就是用LTC2440,几位半 ...


线性校准这个比较扯淡,因为如果传输曲线不单调的话,映射关系就不是一一对应,那你怎么校准?
但你说的这个方法是目前国内高位表采用的方法,但这个需要筛选,不排除从一堆ADC中有那么几个线性优异可进行校准的片子,毕竟INL也是一个范围,不是一个定值

如果真要校准这个,我感觉并不是只是几个定点校准就可以了事的,因为你并不知道这个INL MAX出现在何处,而是尽量做到逐码校准,或逐分辨率校准

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 13:15:29 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 10:10
ENOB没有INL重要。

LTC2440的INL max=15ppm,typ=5ppm,并不高,完全不能跟6位半的表比。

15PPM,使用2.5V基准,做5.5最后一位都不可信,6.5就更扯了

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 14:52:36 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 13:13
线性校准这个比较扯淡,因为如果传输曲线不单调的话,映射关系就不是一一对应,那你怎么校准?
但你说的 ...

从原理上来讲,SigmaDelta转换器不像SAR那样完全靠元件之间的比例精度决定最终精度,所以它的传输曲线应该是完全连续而且缓变的。
全量程校准10个点应当是够的,就算不够,100个点肯定够了。
逐码校准是不可能的,6位半至少有一百多万个码,校到猴年马月去了。。。

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 15:39:44 | 显示全部楼层
大牛一头。。。。。。

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 16:08:29 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 14:52
从原理上来讲,SigmaDelta转换器不像SAR那样完全靠元件之间的比例精度决定最终精度,所以它的传输曲线应 ...

这个手动校准的可能性很小,毕竟6.5@2.5V毕竟分辨率就是uV级,手动切换标准源都可能造成热电势的变化,引线引入噪声的变化。能做这个的需使用ATE测试设备,国内某公司的6.5高位表就是使用FLUKE的8.5的校准源,手动当然麻烦了,使用GPIB自动就执行完了,但其校准后的指标也不太尽人意,只能做到6ppm的线性度,这个指标的6.5,最后一位基本也是个摆设了。
以下摘自国外某IC公司的文章:


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出0入618汤圆

发表于 2015-10-29 16:12:27 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 14:52
从原理上来讲,SigmaDelta转换器不像SAR那样完全靠元件之间的比例精度决定最终精度,所以它的传输曲线应 ...

Sigma-Delta的线性度和噪声频谱有关,理论上是白噪声,但实际系统往往不是,所以很难预测。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-29 16:41:31 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 13:15
15PPM,使用2.5V基准,做5.5最后一位都不可信,6.5就更扯了

不管是几位半,最后一位称之为分辨力,倒数第二位才是精度的范围,可以参考一下34401的精度表,一看便知,34401直流测量精度为十万分之几的样子,而不是百万分之几

出0入4汤圆

发表于 2015-10-29 16:44:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 lwy86 于 2015-10-29 16:49 编辑
RAMILE 发表于 2015-10-29 11:06
积分非线性,我觉得这个参数可以通过一系列的基准源比对,进行校准的

好像有个表就是用LTC2440,几位半 ...


Fluke 8808A,5位半的
我收了两款板来研究这个,还没开始搞

出0入10汤圆

发表于 2015-10-29 16:46:47 | 显示全部楼层
先关注着,跟你们多学习点

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 16:54:35 | 显示全部楼层
我方表示严重关切,静待事态进一步发展

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 16:57:12 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-29 16:41
不管是几位半,最后一位称之为分辨力,倒数第二位才是精度的范围,可以参考一下34401的精度表,一看便知 ...

那一位是分辨率不错,但是那一位在要求绝对精度时测量的确只是参考,但使用标准源做传递测量时最后一位确也是有效的,34401的精度表说的是年稳定度,并非说那一位不可信,也不是说最后一位因线性不好而无用

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 17:10:15 | 显示全部楼层
非常厉害啊!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2015-10-29 18:09:14 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 16:57
那一位是分辨率不错,但是那一位在要求绝对精度时测量的确只是参考,但使用标准源做传递测量时最后一位确 ...

麻烦大侠解释一下:使用标准源传递测量

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 18:09:37 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2015-10-29 16:12
Sigma-Delta的线性度和噪声频谱有关,理论上是白噪声,但实际系统往往不是,所以很难预测。 ...

如果是这样,那么各大模拟芯片厂家想尽办法去做高位低噪声的SigmaDeltaAD,还有什么意义呢?
例如TI的ADS1256,用2.5 SPS采样率,PGA=1,可以得到23 bit Noise-Free,也就是能稳定在 1/8 ppm,
如果用它做个7位的表,最后一位基本上也不会跳。。。
但是INL max=10ppm typ=3ppm
如果照大家这种说法,INL误差基本没办法校正,也不知道会在哪一点出现,那么40块钱一片的ADS1256多出来的这些精度有什么意义? 难道超过自身INL值的精度都是忽悠人的?

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 18:14:35 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-29 18:09
麻烦大侠解释一下:使用标准源传递测量

大侠不敢当,菜鸟一只而已。这个意思就是当你的表已经不准的时候,这时候肯定精度已不在,你通过外置的标准源,例如标准电压源,接入表,这时候的读数可以记录下来,和你的标准电压源的标准值作比,这个比值可以校准该量程下的其他输入电压。这个就是要靠线性保证的,如果线性无效,这样做了也是白搭

出0入85汤圆

发表于 2015-10-29 18:23:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-29 18:34 编辑
redroof 发表于 2015-10-29 18:09
如果是这样,那么各大模拟芯片厂家想尽办法去做高位低噪声的SigmaDeltaAD,还有什么意义呢?
例如TI的ADS ...


呵呵,照你这么说,貌似老外都是傻子,有现成商用的ADC不用,还去开发什么多斜积分或过采样技术,这不纯粹找虐。并不是完全不能用,只是需要筛选,INL只是一个范围,不是一个定值,不排除有线性优异的存在,这个我上面就说过

1256已经out了,目前商用ADC如果按照无噪声分辨率来说,已经有一款可以做到7.5输出 4sps的了

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 18:33:05 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 18:23
呵呵,照你这么说,貌似老外都是傻子,有现成商用的ADC不用,还去开发什么多斜积分或过采样技术,这不纯 ...

不是我说的,我是回gzhuli老大的话。
做高等级的台表,线性是第一个要保证的,而且必须是电路自身保证,不能靠曲线校准。因为如果主AD的响应曲线是弯曲的,它的弯曲程度很可能随时间而变。但是仪表的整个生命周期里面,线性度都是不校准的
(想想著名的3458A,单凭10V和10K两个基准源校准一切)
如果3458自己的AD线性要靠别的东西来校准,那么地球上有什么东西可以校准它的线性? 其实我都很难想象3458保证的0.1ppm线性到底是怎么得到的,用什么东西测量??真的每个点都测过吗

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发表于 2015-10-29 18:40:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-29 18:47 编辑
redroof 发表于 2015-10-29 18:33
不是我说的,我是回gzhuli老大的话。
做高等级的台表,线性是第一个要保证的,而且必须是电路自身保证, ...


我个人觉得靠软件校准也不是不可以,这个要看你软件做的校准的回归精度,如果你的回归精度很高,能达到你对精度的要求,这个也无所谓。
AG不是靠校准的吗?他也是靠校准的,绝对精度都要靠校准。我发现我手中的表HP3478,在丢失校准数据时,说实话那精度只能相当于一个3.5
之前我也和梅特勒中国的技术聊过,他说他们的天平在厂里做的是5点校准,如果他的曲线是Y=KX+B的模型,那他也犯不着使用5点校准方式。但在用户手里做的校准呢?只是两点校准


3458的校准对10V 10K这两标准源要求也是很高的,我的理解时他内部自带传递测量方式,所以只提供这两个标准源即可

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发表于 2015-10-29 18:55:42 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 18:40
我个人觉得靠软件校准也不是不可以,这个要看你软件做的校准的回归精度,如果你的回归精度很高,能达到你 ...

3458自带传递测量,就是因为他的内部AD的线性度高于市场上一切商品分压器,所以他没有必要让外部替它分压来校准多个电压挡位,他自己就是最精确的“分压器” (我记得在哪里见过当年HP的人自己的文档就是这么写的)

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 楼主| 发表于 2015-10-29 19:00:16 | 显示全部楼层
哪位大侠能够详细解释一下线性度对误差影响的详细计算方法,假设我使用的ADC的非线性度是0.0005%,档位10V档,那由非线性度在10V档产生的误差是多少》?

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发表于 2015-10-29 19:03:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-29 19:07 编辑
redroof 发表于 2015-10-29 18:55
3458自带传递测量,就是因为他的内部AD的线性度高于市场上一切商品分压器,所以他没有必要让外部替它分压 ...


线性度好是肯定的,但是硬件线性保证的好,还是软件线性保证的好,这个还不好说吧,如果线性的时漂很小,使用软件校准也可以吧,例如标准电阻其实还有其他的阻值,在工厂校准模式下,就校准了其多种标准电阻,线性因此已经拉好,因其线性时漂很小能满足精度要求,所以到用户手中只需对10k标准电阻平移回归即可
以上只是猜测,貌似标准电阻10K做的是最好的

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发表于 2015-10-29 19:06:41 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 18:40
我个人觉得靠软件校准也不是不可以,这个要看你软件做的校准的回归精度,如果你的回归精度很高,能达到你 ...

HP3478那个时代太老了
3458好像网上没有见到人说它的线性不好的,基本上它就是线性的标准了。连fulke8508也没专门宣传过自己的线性(但它的内部基准源比3458好不少)据说3458为了对付高环境温度而故意把内部LTZ1000的工作温度设的很高,明显影响了基准的稳定性。

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发表于 2015-10-29 19:10:37 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 19:06
HP3478那个时代太老了
3458好像网上没有见到人说它的线性不好的,基本上它就是线性的标准了。连f ...

LTZ1000我记得貌似有2种,AH CH版本,恒温温度不同,AH好像是60度,CH的是90度,其区别是热阻不一样,温度高的自然热阻高,但老化自然也会明显

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 楼主| 发表于 2015-10-29 19:13:51 | 显示全部楼层
[转]对ADC(DAC)的线性度(INL和DNL)的一点理解
2014-9-4阅读137 评论0



         大家在使用ADC的时候,往往最关注位数,而对ADC的线性度往往会忽略。

         其实这个线性度也是ADC非常重要的指标,ADC(或DAC,其实ADC也是由DAC组成的)线性度指标有两个:

        INL:翻译过来叫“积分非线性”,指的是ADC整体的非线性程度。

        DNL:翻译过来叫“微分非线性”,指的是ADC局部(细节)的非线性程度。

        我们通常讲的“线性度”都是指“积分非线性”,积分非线性一般以百分比给出,或者以位数给出。举个例子:AD7705(16位)的datasheet上说有0.003%的非线性。1LSB为1/65535=0.0015%,所以也可说AD7705有2LSB的非线性。“微分非线性”不常用, AD7705的datasheet上说:“16位无失码”,那就是说明它的微分非线性小于1LSB。

          再举个例子:有一把10厘米的尺子,分度为1mm(分辨率,相当于ADC的1LSB),那总共有100小格(满量程为100LSB,7位ADC都不到)。

         “微分非线性”指的是,每一小格长度和理想的一小格长度(定为1mm)之间的误差。就是说这把尺子有疏有密,假设这把尺子有些小格的长度分别为: 0.8mm, 0.9mm,1.0mm,1.1mm,1.3mm。那么 1.3mm的小格对应的“微分非线性”为:1.3mm–1mm = 0.3mm,0.8mm的小格对应的“微分非线性”为0.8mm–1mm = -0.2mm,取绝对值就是0.2mm。取最大的误差值0.3mm(也就是0.3LSB)定义为这把尺子的“微分非线性”。

         “积分非线性”是微分非线性误差的积累,是某一长段区间(有可能在3cm处,也有可能在5cm处有最大误差)和真实长度的误差。“积分”就是对一段区间内的“微分”求代数和嘛(离散域)。

         好的微分非线性并不能保证有一个好的积分非线性,因为假如微分非线性的误差很小,但都是正的,那积分非线性就会很大(假如尺子有100小格,每一小格的的微分非线性误差累加起来就很大)。但是好的积分非线性可以保证有一个好的微分非线性。

         有些人会问,假如有一把尺子的每一小格都是0.9mm,这时INL和DNL为多少?这时候格子的疏密是均匀的,DNL为0mm,INL也为0%,也就是线性度非常理想(我这里把理想一小格长度定为0.9mm)。但是这样的尺子是不准确的,我们说这把尺子有一个增益误差(这里就是0.9倍)。就是说你用这把尺寸量到一个物体长度读数为10CM,需要再乘上0.9这个系数,物体的真实尺寸为10CM*0.9=9CM。我们使用一些ADC时,常常要做增益校准,做的就是这个事(用一个标准的信号源,把这个0.9的系数给算出来,存到单片机或者E2PROM里面)。

        

         说到这里大家对ADC线性度概念应该可以明白一些了,但是如何把一个ADC芯片的线性度测量出来,那可不是容易的事。特别是高位数的ADC,比如16位,笨一点的办法,就是测65536个点,计算得到积分非线性,如果是24位的ADC,估计一两年之内都测不完。

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发表于 2015-10-29 19:15:32 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 19:03
线性度好是肯定的,但是硬件线性保证的好,还是软件线性保证的好,这个还不好说吧,如果线性的时漂很小, ...

问题是,很贵的标准电阻,一年也要飘个位数ppm
很贵的电压基准源(fluke732B),一年的漂移也有2ppm
我不认为3458这种级别的表,内部能保存一些别的什么东西当作标准来校准自己的线性度
它的线性度必须是天生的,靠硬件设计保证,不能用别的任何东西去校准。

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发表于 2015-10-29 19:19:50 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 19:15
问题是,很贵的标准电阻,一年也要飘个位数ppm
很贵的电压基准源(fluke732B),一年的漂移也有2ppm
我不 ...

你说的也有道理,说到这里让我想起了一个鸡生蛋,蛋生鸡的故事了

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发表于 2015-10-29 19:36:34 | 显示全部楼层
MARK~~~~~~

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发表于 2015-10-29 20:15:56 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 redroof 于 2015-10-29 20:17 编辑
dongdong2015 发表于 2015-10-29 16:41
不管是几位半,最后一位称之为分辨力,倒数第二位才是精度的范围,可以参考一下34401的精度表,一看便知 ...


不对,例如3458,一年电压精度8ppm,但8位半的显示分辨力是0.01ppm,差不多倒数第四位才是精度范围

出0入618汤圆

发表于 2015-10-29 20:56:20 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 18:09
如果是这样,那么各大模拟芯片厂家想尽办法去做高位低噪声的SigmaDeltaAD,还有什么意义呢?
例如TI的ADS ...

因为很多时候DNL比INL重要,并不是所有ADC都是为万用表设计的,这也是高位表基本上不采用单片ADC的原因,太多不可控的地方。

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 21:01:19 | 显示全部楼层
不错,这个厉害,持续关注

出0入0汤圆

发表于 2015-10-29 21:01:57 | 显示全部楼层
看的我头晕呼,但也坚持关注的看下去

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 楼主| 发表于 2015-10-29 21:06:26 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 19:19
你说的也有道理,说到这里让我想起了一个鸡生蛋,蛋生鸡的故事了

没有源就没法校准,也没有办法验证精度。还没调试呢,就卡这里了

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发表于 2015-10-29 21:34:34 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-10-29 20:15
不对,例如3458,一年电压精度8ppm,但8位半的显示分辨力是0.01ppm,差不多倒数第四位才是精度范围 ...

如果按精度算的话,34401也就是个大4.5,因为35ppm,就是10LSB位都有3个字不可信, 3458就是个6位

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发表于 2015-10-29 21:42:36 | 显示全部楼层
dongdong2015 发表于 2015-10-29 21:06
没有源就没法校准,也没有办法验证精度。还没调试呢,就卡这里了

这个先不考虑,先测试原型吧,貌似关于34401这个多斜积分模型国内也是众说纷纭,做出来的人也不多,你可以先尝试测试原理,测试无噪声分辨率,测试SPS。真正的指标不容易做出,一方面就是这个多斜积分,一方面是电阻网络,AG是定制的东西,匹配跟踪特性优异,不是随便的塑料块啥的能做到的

出0入198汤圆

发表于 2015-10-29 21:57:08 来自手机 | 显示全部楼层
marshallemon 发表于 2015-10-29 18:23
呵呵,照你这么说,貌似老外都是傻子,有现成商用的ADC不用,还去开发什么多斜积分或过采样技术,这不纯 ...

我搜到了,你说的是ads1262吧,用最低采样率可以做到25 bit 无噪声,确实是合格的7位半了,可惜INL max还是12ppm,typ 3ppm ,跟1256没区别。比34401都差远了。

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发表于 2015-10-29 21:57:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 marshallemon 于 2015-10-29 22:08 编辑
redroof 发表于 2015-10-29 21:57
我搜到了,你说的是ads1262吧,用最低采样率可以做到25 bit 无噪声,确实是合格的7位半了,可惜INL max还 ...


不是这个,是AD7175-2,但貌似INL还是难以满足,不过使用这个片子再结合INL校准实现6.5可能还容易些
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