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DIY高准确度电压基准 [复制链接]

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离线BG2VO
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5764
只看该作者 260楼 发表于: 2007-09-04
1n940就是一个温补基准,类似1n4001的大小,我没有啊。如果有塑料罩,那一定是自己定做的,二极管厂家不会提供。
离线weblyang
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30
只看该作者 261楼 发表于: 2007-09-10
看了老大贴的剑桥那篇文章,原来不上电的比上电的ltz1000老化的确要少。
读书不用功,惭愧啊!
离线weblyang
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30
只看该作者 262楼 发表于: 2007-09-10
找到了linear公司应用手册an-86和an-82所说的8j8的styrofoam cup!
http://www.cmcconstructionservices.com/catalog/pdffiles/optimized/10xsafetysupplies.pdf(搜8j8)
可是买外国的东东没有经验,谁能指教一下。
离线BG2VO
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5764
只看该作者 263楼 发表于: 2007-09-11
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找到了linear公司应用手册an-86和an-82所说的8j8的styrofoam cup!
http://www.cmcconstructionservices.com/catalog/pdffiles/optimized/10xsafetysupplies.pdf(搜8j8)
可是买外国的东东没有经验,谁能指教一下。 [表情]
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你看的是真够仔细的。我对外观要求不严,好用就可以,因此是用泡沫自己做的。
后来发现datron里的ltz1000也是用的传统意义上的泡沫,而泡沫外有铝壳进行屏蔽和均温,是两面的。另外,这个形状有些像纳粹旗的,,显然是为了减少散热,以便均温。
3458a也是上下都有,是否这个8j8只有一个帽子?
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离线weblyang
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只看该作者 264楼 发表于: 2007-09-11
你看的是真够仔细的。我对外观要求不严,好用就可以,因此是用泡沫自己做的。
后来发现datron里的ltz1000也是用的传统意义上的泡沫,而泡沫外有铝壳进行屏蔽和均温,是两面的。另外,这个形状有些像纳粹旗的,,显然是为了减少散热,以便均温。
3458a也是上下都有,是否这个8j8只有一个帽子?

其实所谓的8j8的styrofoam cup真的是一只8盎司的水杯,从4j4到12j12都有。
下面是怎么样的?可否贴张图看看?
离线BG2VO
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5764
只看该作者 265楼 发表于: 2007-09-11
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其实所谓的8j8的styrofoam cup真的是一只8盎司的水杯,从4j4到12j12都有。
下面是怎么样的?可否贴张图看看?
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下面的薄,凹陷浅,以前照的糊了。
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离线BG8DMY
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29295
只看该作者 266楼 发表于: 2007-09-13
用泡沫应该比较好..只是不好看....
离线weblyang
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只看该作者 267楼 发表于: 2007-09-13
按照ltz1000的数据手册做的电路板,测管子的7v和地脚。测试工具为hp34420a,nplc200,用rs232和电脑连接,在excel里看电压曲线。电压基本能稳定在±5uv之内,但是电压不时会出现幅度几十uv-10mv左右不等的下脉冲,从不出上脉冲。有时十分钟都不出,有时几秒就出一个。用hp3458a测试也有这种现象。用一个铝盒屏蔽之后仍然存在,附近没有手机,但是一公里内有好几个军用雷达。又,测试单片的电压基准ad780(1ppm/℃)也有类似现象。
离线BG2VO
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5764
只看该作者 268楼 发表于: 2007-09-13
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按照ltz1000的数据手册做的电路板,测管子的7v和地脚。测试工具为hp34420a,nplc200,用rs232和电脑连接,在excel里看电压曲线。电压基本能稳定在±5uv之内,但是电压不时会出现幅度几十uv-10mv左右不等的下脉冲,从不出上脉冲。有时十分钟都不出,有时几秒就出一个。用hp3458a测试也有这种现象。用一个铝盒屏蔽之后仍然存在,附近没有手机,但是一公里内有好几个军用雷达。又,测试单片的电压基准ad780(1ppm/℃)也有类似现象。
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很有意思的结果。
铝盒屏蔽之后是否把铝盒接到了3458a的guard上?或者对于34420a,直接接了地?
(34420a没有guard感觉很奇怪)
我测量时一般用nplc=50。因为我发现即便用nplc=100,也没有什么稳定性的提高,反而不好,就更别说用200了。原因么,很可能是一样的,即偶尔有一个读数误差较大,比较个别,但正、负误差都有。我选nplc=50就是要及时发现这样的偶然,然后给剔除掉。经过剔除的数据就比较一致,这样的读数取几个取平均。如果nplc取的非常大比如250,那么读了两次有少许不一致,你也不知道到底哪一个准确。但若分成10个nplc=50,时间长短基本一样,但不同的是,10个读数里面很容易会看到谁是个别的。

如果有雷达,干扰应该是元件的非线性造成的,类似半导体二极管的整流效果。
离线weblyang
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只看该作者 269楼 发表于: 2007-09-14
两块板子同时上电,分别用34420a和3458a测,在同时出现脉冲。因此,这应该是外部因素造成的。3458a暂时只有两根表笔,没有接guard,接地。又加了一层铁盒屏蔽,现象依旧。
离线weblyang
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只看该作者 270楼 发表于: 2007-09-15
问题已解决。
将板子和仪器换了个地方,不再出现这种现象。
附件有一个配电所,也有可能是受到它的干扰。
下图是一个34420a 10分钟的测试曲线,nplc100,铝盒和铁盒双层屏蔽。
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 271楼 发表于: 2007-09-15
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问题已解决。
将板子和仪器换了个地方,不再出现这种现象。
附件有一个配电所,也有可能是受到它的干扰。
下图是一个34420a 10分钟的测试曲线,nplc100,铝盒和铁盒双层屏蔽。
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标准偏差,是用函数stdev()吧?2.3ppm还不算小,我用3458a连续测量25次,nplc=50、100、200结果都基本一样,从未超过<0.1ppm,一般都是0.04ppm,最小在0.02ppm。
是否与以下因素有关:
1、电源电压不稳定或有交流成分
2、计算机与34420a互相干扰(比如地线有0流,或者二处接地造成短路环)
3、ltz1000的热噪音(比如热屏蔽、风)
4、ltz1000的温度选择的过高(电流过大)
5、34420a本身的低频噪音。尽管34420a是噪音非常低的(nv级),但那只在小量程(1mv、10mv)上才能体现出来。在10v量程上,34420a的噪音也就是普通水平。但3458a的此时(10v量程)噪音是一流的,没见过更低的了,为10nv=0.01ppm。
6、34420a的屏蔽线接到了ltz1000的屏蔽盒上(34420a的屏蔽本身是接机壳同时也通过电源中性点接到了计算机的外壳上,而若此时计算机的外壳也接到了ltz1000的外壳上,那么34420a的外壳就不应该再接ltz1000的外壳了,否则就成环路)。
7、34420a的模拟滤波打开了。打开后性能急剧下降,可能只有20ppm。

看我以前几次测量结果,左边两列的单位是mv同时前面的数值省略,可以看到nplc=50的比100的还要小;右边的两列数据是3458a最末位,单位是0.1uv:
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 272楼 发表于: 2007-09-15
ltz1000的7v通过两个电阻和一个运放升到10v后,这个10v的稳定性(以ppm衡量)不会比7v的高,最多相同。我下面的录像(3m)就是这样做的10v的实际情况,8次测量读数几乎没变(nplc=50),仅有一次超了0.02ppm,这样计算下来标准偏差只有0.007ppm。当然,这个测量比较极端(采样点不太多、正好处于比较稳定的一段时间)。但无论如何,这个视频会告诉我们,自己制作超高稳定的东西是可能的。如果任何一个东西(7v、分压、运放、3458a)不稳定,读数将跳动比较厉害。两个以上的东西若同时不稳定,也绝不会凑成稳定的东西来。
http://www.dl-car.com/~2038/ham/dscn9625.mov
从视频的日期看是2006年11月12日,当时我是用万能板焊的,现在这个基准在bg2ihr手里。
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 273楼 发表于: 2007-09-15
说到这里,想起一个笑料。
曾见到有人批评6位半的表没有用、不好用,说“最后几位总在跳动,还不如我的3位半稳定”。估计是这位老兄用6位半测量了交流电压。交流电压别说用6位半,就是用4位半测量都一直在跳,因为本身就是不稳定的。无时不刻外边的负载总在变化、总在开关。即便用6位半测量一个一般的稳压电源,后两位也会跳,因为电源调整率不会理想,电源的基准也有噪音。只有用6位半测量一个好的基准,才能使得读数基本不变。

本来女孩很光滑的脸蛋,在显微镜下都变成麻子了,那就埋怨显微镜不好?

那么8位半能用在什么地方?举例:快速测量电池的自放电。比如一个电池从1.2v放到1.1v需要100天,而你的表的分辨只有0.1v=100mv,那么只有真正到了100天才能看出来。如果自放电是线性的,那么一天下降就是1mv=1000uv,而8位半测量时可以分辨出0.01uv,那么理论上在0.01/1000天=0.864秒的间隔内就可以发现电压的变化,10秒内就可以读出电压变化的大体值,用1分钟的时间就可以得到自放电大小的定量结果了。
离线weblyang
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30
只看该作者 274楼 发表于: 2007-09-17
用3458a测的,nplc100。
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离线weblyang
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只看该作者 275楼 发表于: 2007-09-17
这是一张温漂的测试图,34420a测的,板子和表都预热了4个小时以上。34420a原装表笔,表笔通过一对约20cm长的铜导线和鳄鱼夹相连,接ltz1000的输出。用双面胶围住ltz1000的上下面和周围,风是吹不着,但是绝热效果不好。
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 276楼 发表于: 2007-09-18
275楼的,这个结果还插 不多。但是,纵轴的单位应该是微伏吧?

看来用34420a测量的结果还是不好,经常有几个ppm的平移。
离线weblyang
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只看该作者 277楼 发表于: 2007-09-18
275楼的,这个结果还插 不多。但是,纵轴的单位应该是微伏吧?
看来用34420a测量的结果还是不好,经常有几个ppm的平移。

写错了,改掉了。
34420a拿来测温漂还不错,热电势很低.
离线BG2VO
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5764
只看该作者 278楼 发表于: 2007-09-18
能否把34420a短路,通过自带的线,以及用一段紫铜丝(网线的就可以)直接插入通道1的两孔并用胶带封热,选nplc=50,测量几十次看看噪音是否真的能到1nv多点?
离线weblyang
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只看该作者 279楼 发表于: 2007-09-19
怀疑用的34420a有问题:
测ltz1000的时候,用34420a测的值和3458测的值大概差了200uv,并没有在意,因为这个值变动不大(±5uv)。
今天拿它测的时候,发现了一些问题。于是我用两个普通的薄膜电阻1m欧姆和27欧姆对ltz1000进行分压。理论上27欧姆电阻两端的电压应为7*27/1000027=189uv。用3458a测为188uv,而用34420a测居然为500多uv。关掉ltz1000的电源后,3458a和34420a的示值都在1uv以下。
另:这个34420a是2000年买的表,买了之后基本没用过,最近才用。它内部记录的校准次数为18次,校准时间是1998年,十分可疑。
准备拿到aglient去校准一下,804块钱。