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DIY高准确度电压基准 [复制链接]

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离线bg2ihr
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573
只看该作者 100楼 发表于: 2006-12-15
hp3457测试ltz1000-10v电压基准(同时开机)显示9.99960v,半小时后显示10.00000;一小时后显示10.00005v。
在线bg5hwb
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2851
只看该作者 101楼 发表于: 2006-12-15
hp3457也需要预热,这样指标才高啊
离线BG2VO
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5765
只看该作者 102楼 发表于: 2006-12-15
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hp3457测试ltz1000-10v电压基准(同时开机)显示9.99960v,半小时后显示10.00000;一小时后显示10.00005v。
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这个结果已经相当不错了,完全在误差范围之内。
3457的一年指标,30v档,是读数的0.004%再加上末位19个字,而且要在慢速的情况下(100 plc)。
0.004%就是40ppm,而这里只相差5ppm,说明这个3457老化程度很小。
按理说,您这个3457好象距离上次校准已远超过1年了,读10v即便显示10.00050也不能认为不正常。

以前的老hp表都是相当不错的,设计和用料非常讲究,我拆过hp3456a,也是6位半的。

上两张3457的图
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离线bg8aby
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222
只看该作者 103楼 发表于: 2006-12-18
请问:用lh0070之类的器件搭一个简单的电路来校正普通的数字电压表可以吗?
要求电压精度能达到0.5%就可以了,这样的要求对温飘是不是就不需要重点考虑了。
主要是准确度要求高点,我没有基准,不可能去调整输出了。
离线BG2VO
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5765
只看该作者 104楼 发表于: 2006-12-18
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请问:用lh0070之类的器件搭一个简单的电路来校正普通的数字电压表可以吗?
要求电压精度能达到0.5%就可以了,这样的要求对温飘是不是就不需要重点考虑了。
主要是准确度要求高点,我没有基准,不可能去调整输出了。
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可以的,电路非常简单,就是个三端器件。
需要被校准的数字电压表的准确度是0.1%或者更差。一般上一级的基准要比下一级的被校准的高3到5倍。
离线bg8aby
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222
只看该作者 105楼 发表于: 2006-12-19
请问:您还有多余的lh0070-1吗?能否转让一只?
查阅了lh0070的资料,觉得他的做基准的准确度比较高,当然温漂差一些,不过对于我这种没有校正仪表的人来说,用lh0070来校正数字电压表确实比较方便,就是不知道lh0070的价格如何,在哪里可以买到。
另外,lt1031b和ad581l等好象也兼容lh0070-1。
离线BG2VO
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5765
只看该作者 106楼 发表于: 2006-12-19
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请问:您还有多余的lh0070-1吗?能否转让一只?
查阅了lh0070的资料,觉得他的做基准的准确度比较高,当然温漂差一些,不过对于我这种没有校正仪表的人来说,用lh0070来校正数字电压表确实比较方便,就是不知道lh0070的价格如何,在哪里可以买到。
另外,lt1031b和ad581l等好象也兼容lh0070-1。
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我仅此一只,记得是1996年在北京中关村的大恒买的,当感觉很贵,记得是25元。
留做纪念不能转让了,现在也很难找到新品了,但估计现在有好多替代品,甚至能找到样片。比如ref02、ad581、ad587、lt1021-10。最厉害的好象还是ad2710/ad2712,10v正负误差不到1mv(0.01%)。
离线BG2VO
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5765
只看该作者 107楼 发表于: 2006-12-21
发现zd98又卖“ad584高精密基准电压源”了:
http://www.dz98.com/bh.htm

我买过5只,其中两只是l级的(10v误差最大5mv即0.05%),3只是j级的(10v误差最大30mv即0.3%)。
这东西管脚多一些,但只要加上15v电压,就可以在几个管脚上同时输出10v、5v、2.5v电压。
离线BG7YDO
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3661
只看该作者 108楼 发表于: 2006-12-21
受益匪浅,学习......
此类文章要多上......
谢谢。
离线bg2ihr
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573
只看该作者 109楼 发表于: 2006-12-22
昨天致电安捷伦客服查询1826-1249的电压基准价格:rmb421.20元=30$*12*1.17
离线BG2VO
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5765
只看该作者 110楼 发表于: 2006-12-26
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受益匪浅,学习......
此类文章要多上......
谢谢。
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多谢鼓励!


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昨天致电安捷伦客服查询1826-1249的电压基准价格:rmb421.20元=30$*12*1.17
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不就是一个lm399吗够贵的。向国半定货也就几十元最多。也许是经过老化筛选后的?
离线BG2VO
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5765
只看该作者 111楼 发表于: 2007-02-06
最近做了个10v基准电路,附图为电路图。
14v电源经c3、c4简单滤波后直接送到运放。
电源经7809送给两个7v基准板,但下端用了两个二极管提升地端电位以便给下运放提供工作空间。
一般来讲,这种电路要采用两个隔离电源分别给7v基准和10v升压供电,我这里采取了双运放平衡放大的做法省去双隔离电源。
另外,一般都需要正负双电源,而我这里多增加了两个二极管来达到同样目的,这样就达到了采用单电源的简化目的。

两个基准板的输出经过4个精密电阻(l=0.01%)进行对称平均。
下端直接用一个运放跟随,做成与引线电阻无关形。r8有保护作用并有偏流补偿作用,r7为限流、保护电阻。
同样,上运放接成典型的升压电路,把7v变成10v。同样,r5为偏流补偿
然而,由于没有采用复杂的“检测电流抵消电路”,因此电压采样电阻的引线w1和w2的电阻就作为采样电阻的一部分,因此其变化就会对输出有一定的影响,因此不能采用插接件连接(将引入不确定的接触电阻),只能采用从电路板直接焊接出线的方式,而且引线粗细和长度也不宜改动(改动10毫欧将产生1ppm的变化)。
外接时,要把几根线在接线柱上碰接(最好是焊接),而不能在电路板上合一后用单线引出。

根据分析与实测,稳定度或者精度为<5ppm级。其中,最主要的不稳定因素就是rh和rl分压电阻,<4ppm级,7v板<1ppm,其它的因素也<1ppm。

分压电阻采用了国产rx70高精密线绕电阻,选择合适的批次(曾买过批次不好的,退了货),进行高低温循环老化,再挑选温度系数相近者。
采用多个电阻串并联的“统计方式”,使得相同的变化不影响分压系数,而单个不同电阻的变化只对最后结果影响若干分之一。

分压电阻的上半部分通过并串联一个权重很小的可调电阻,对分压系数进行微调,进而调节输出电压。调节的范围大约是正负25ppm。相应,这个电阻本身的变化尽管相对大,但权重小,变化2%才对输出有0.5ppm的影响。
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离线BG2VO
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5765
只看该作者 112楼 发表于: 2007-02-06
实物照片。
1、主电路板
2、装上两个7v基准小板
3、装上 上下两个屏蔽板
4、正侧面
4、侧面

照片并非与最终实物完全相符,因为通过测试后又改动一些。比如取消了7v板输出滤波电容,因为这两个电容反而会引入不稳定因素。另外最后照片的可调电阻也没有焊接。
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离线BG2VO
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5765
只看该作者 113楼 发表于: 2007-02-06
部分初步测试结果。
由于ad708jn没有买到,因此暂时用lt1013dn替代。替代品的问题是:温漂2.5倍、偏流10多倍、噪音2.5倍。好在电路设计余量比较大,各项指标还都不错。今天得到某人多余ad708jn一只,装上重新测试,大体结果如下:
1、开机预热特性。开机几秒种就可以稳定到最后的3ppm之内,两分钟后2ppm之内,半小时1ppm之内。
2、开机重复特性。多次开关,变化在1ppm之内,典型值为0.2ppm。
3、短期稳定性,两秒读一次数,相邻变动<1ppm,典型值为0.1ppm。
4、电源电压变动特性,在13.5v到15.5v变动<1ppm,典型值为-0.1ppm/v
5、负载特性,1ma负载下变动<1ppm,典型值0.1ppm,相当于1毫欧内阻。
6、老化特性。无法短时间测量,估计值<3ppm/年。
7、抗干扰特性,这个很难定量测量,在我自己的环境下(干扰不大),对风流、人动、它机开关等的抵抗性不超过2ppm,典型值0.5ppm。
8、温度敏感特性,这个没进行系统测量,因为需要恒温以及冗长的过程。冬天把窗户打开10分钟温度下降大约5度后,电压下降了30uv=3ppm。即大约0.6ppm/c。
9、初始校准误差,最大4ppm,典型2ppm。我的8位半新品万用表3458a出厂校准不到半年,而且最近通过北京514所用珠海朋友的732a间接对比过,修正值大约-3ppm。


备注,1ppm为百万分之一,为10微伏(对于10v而言)。
离线刺猬
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1651
只看该作者 114楼 发表于: 2007-02-06
做工精致,没话说。就等着这标准的传递了。:d
离线BG2VO
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5765
只看该作者 115楼 发表于: 2007-02-07
[quote=刺猬]做工精致,没话说。就等着这标准的传递了。:d[/quote]
精致可谈不上,背后的焊的很糟糕,都没好意思上片。
当然,可靠性和稳定性是放在首位的,每个焊点都仔细检查过,不会有虚焊、漏焊,并保持尽可能的距离以便提高耐压、漏阻。
离线刺猬
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1651
只看该作者 116楼 发表于: 2007-02-07
2vo厉害!做这个基准也费了不少心,看指标已经很满意了。
离线BG2VO
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5765
只看该作者 117楼 发表于: 2007-02-17
有关ltz1000的经典文章,作者剑桥大学的p j spreadbury.
"the ultra-zener ... is it a portable replacement for the weston cell?"
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离线刺猬
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1651
只看该作者 118楼 发表于: 2007-02-17
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有关ltz1000的经典文章,作者剑桥大学的p j spreadbury.
"the ultra-zener ... is it a portable replacement for the weston cell?"
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多谢2vo!
离线BG2VO
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5765
只看该作者 119楼 发表于: 2007-02-17
[quote=刺猬]多谢2vo![/quote]
不客气,还有一篇感觉也不错。
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