请教HP3457A表的使用问题

pdshyh

      在论坛看各位老师对购买台式表的意见，刚刚入手HP3457A六位半一台含HP44491A二手表一块，第一次接触台式表，请教卖家接线柱等简单问题，试着进行简单操作，家市电电压237V左右，电压档设240v，台表正常开机自检通过，几个档位试着可以正常测量，根据手册查积分周期10，新手在熟悉中没有开机预热1小时，基本开机后很短时间进行测量。根据这两天的实际操作和学习HP 3457A 初级操作简明手册帖子，有以下问题请教各位老师。
     1.就是各档短路或开路读数不归零，
      
电压欧姆档短路dcv--- 00.0023mv /acv--- 00.0093mv ohm(两线)---0.1394-0.1400ohm ohm(四线)---0.1897-0.1900ohm各档开路dcv--- 0.03023v -0.25v （度数一直在变开始更大）/acv--- 190.908-191.719mv/ohm(两线/四线)---0.0vld
     电流档开路短路结果一样    /dci ---000.002 va/aci---00.0051ma  
     ohm档四线和两线，电阻箱归零（ZX98直流电阻箱，电阻器的残余电阻R0＝（14±2.5）mΩ）初始读数00.1887-00.1892ohm(四线开始00.1942-00.1945)转动电阻箱0.1或0.01Ω档，表读数增加同步，四线拔掉左侧插头两线测量感觉没有什么变化。

    2.表笔线和开尔文线
    通过测量初试读数有无表笔表笔开路短路变化很大，我是用1-2mm2电源线制作的表笔线和开尔文线，用喇叭线做表笔线可以不。台表对表笔线和开尔文线的要求是什么。

    3.通过ohm键测量电阻，就可以四线或者两线测量吧，电阻测量，台表参数怎样设置更好。
    4.hp-ic口是什么数据线，还有HP44491A用什么线或接头连接，用到还很遥远。
hp-ic口上面的接头怎么用

    5.HP3457A表平常使用最短预热时间是多少，一般常用设置，使用流程。
    6.怎么知道表的生产日期，上次校对时间，还有安全码卖家不知道，是hp人员安装的，能不能估计出来。机身好多条码和数字。
    总体来说测量直流电压电流和3位半表比较前三位都对上了，电阻箱测量1欧以上和电阻箱标称电阻都对上了和自制的基准ad584电压基准读数稳定（读数不知道偏差多少没有跳字），本人小白一个，很多地方不懂希望各位老师多多指教为盼。

washu

2、表笔线

对任何 DMM 来说，表笔线要求都差不多，3457A 电流档最大才 1A，所以对表笔线载流量要求还更低一些。DMM 的开尔文线也没有特殊要求（低频 LCR 表则要求屏蔽），实际上相对于线，更多的要求在连接端子上，包括连接到表端子的部位和连接到待测装置（DUT）的部位，比如接线柱、香蕉插/Y插，甚至测试夹子和探针等。毫无疑问，端子应当尽可能降低接触电阻和接触热电势，尤其是测量微小电阻的时候，热电势引入的误差是极大的。



3、4 线电阻功能的设置方式是

a、按上档键（蓝色按钮），再按 OHM 键，此时屏幕在 4WΩ 处出现一个下三角符号，表示处于 4 线测电阻模式

b、看我写的操作手册还有一种方法...


4、是 HP-IB，现在也叫做 GP-IB，是一种旧式仪器上使用的并行总线，虽然业界总是想淘汰它，不过似乎到现在还没淘汰掉。使用 HP-IB（GPIB）总线，计算机需要有该接口，该接口是古代惠普工作站上的标准接口，因为惠普工作站本身就是为了配合惠普的电测仪器研发的（后来惠普发现很多人只买工作站不买仪器，于是转行做电脑去了）。普通 PC 没有该接口，需要安装一个适配器，有 PCI，PCI-e 和 USB 的适配器，比如 82357b（USB 适配器）；或者使用网关也可以，比如 5810 网关。使用 USB 适配器需要安装驱动程序，制造商只提供了 Windows 下的驱动；使用网关则不受此限制，Linux，macOS 都可以使用。



44491A 可用任何普通线连接，它屁股不是有个接线器么

5、仪器开机即可使用，此时精度依然高于绝大多数手持表。但如果要满足手册上给出的指标，需要预热 1 到 2 个小时

6、生产日期只能通过表内元件的制造年份猜测，无法得到具体的时间。校准日期也一样没有记录，但有校准次数记录，如果校准次数计数较大，说明表经常被校准。安全码默认就是 3457

washu

pdshyh 发表于 2018-8-19 19:04
谢谢washu老师解惑，知道了直流电压档误差是在范围内，我现在就是开机按按dcv键短路测量的结果， ...

预热时间短，随着时间推移数据还会减少,根据老师讲解误差和量程有关，怎么知道所在量程。

可考虑预热 1~2 小时再测试性能，根据 3457A 手册，其 24 小时性能是在校准温度偏差 ± 1°C，开机预热 2 小时后测试的；90 天~1年的性能是在校准温度偏差 ± 5°C，开机预热 1 小时后测试的。前面给出的短路输入的失调值范围采用的是后者。

查询当前量程：输入 RANGE?

面板操作：
按上档键（蓝色按钮），然后按 R|CONFIG 键，屏幕出现“RANGE”；再按上档键（蓝色按钮），然后按 ?|RECALL 键，屏幕出现“RANGE?”；再按回车（ENT），屏幕即出现当前量程（注意是 nnne±nn 的计数方式）。

washu

1 continues

4 线短路问题

首先要明白 4 线电阻（阻抗）测量原理，当我们测量一个电阻（阻抗）时，（万用表）通常使用如下的方式进行，激励 I 通过待测（DUT）电阻 R，一个电压表也接到电阻 R 上，根据欧姆定律 R=U/I 得到电阻 R 的大小。如果使用两线式连接，那么连接表端子和待测电阻的引线上的电阻是会被当做 DUT 的一部分的，如果待测电阻的阻值相对于引线的电阻很大，那么引线的电阻可以忽略不计；但如果待测电阻的阻值相对于引线的电阻不是很大，那么它引入的误差自然不可忽略不计。



3457A 是 6 位半万用表，这表示即使测试线的电阻是待测电阻的一百万分之一，比如测试 1kΩ 电阻时，引线上的 0.001Ω 电阻，都会在表上表现为最末尾 1 个字的误差。然而即使不考虑接触电阻，光是 0.001Ω 的导线也是非常可观。所以，在精确测量较小阻值的电阻时，不宜使用这样的连接，4 线接法（开尔文接法）可以较好解决这个问题。

开尔文接法实际上是将表内的测试激励和电压表头分别放置到两对端子上，并分别接到待测电阻 R 上，因此激励导线上产生的压降不会被电压表头计入。



从这个原理出发，要完成 4 线短路首先应该将电压表头（Sense）端子短路，让电压表头的输入为 0



但电压表头和测试激励可能是不公共的，所以通常应该将电压表头的公共端子和测试激励的公共端子连接起来，如下图示：



不过不是所有表都支持这样省料的 4 线短路法，因为测试激励电路可能因为端子开路不能正确工作导致表不正常，所以在上面的短路基础上，通常应该将测试激励端子再另外短路，如下图示：



如何进行正确的 4 线短路（接法），通常在表的使用手册中也会有阐述，此外，3457A 也给出了 4 线短路时的失调范围。你的问题，应该是没有正确进行 4 线短路，甚至可能根本没有使用 4 线电阻功能导致的。


3457A（以及 3458A）使用两种短路方式都可以，方式 1（不短路激励端子）


方式 2（连同激励端子一起短路，也是常规方式）

pdshyh

     一直上传照片失败，补上

washu

依次回答

1、关于短路和开路的问题

由于高位表分辨率较高，一些 3 位半、4 位半表中不显著的现象会变得“显著”，表现为末位数字“不归零”和“跳动”，这是温度导致的热电势、放大器失调和噪声（热噪声）的综合因素。

当然 3457A 有自动零技术，放大器的失调产生的“不归零”现象是轻微的，主要的“不归零”现象是热电势和噪声导致的，其表现为但使用温度和校准温度差异较大，或长时间未校准后，短路输入端（对电流来说就是开路）后示值有较大的末位“不归零”现象，以你的荔枝而言，电压档短路示值为 0.0023mV（2.3uV），实际上大多数 4 位半表分辨率都达不到这个尺度。所以看起来，3 位半、4 位半表总是可以很好“归零”而高位表很难归零。几个 uV 的热电势，是很容易产生的；0.1uV（100nV）尺度的噪声，则是非常普遍的。

重新校准 0 点可以解决这个问题，但也只对当前温度有效。3457A 的技术手册中给出的指标，是在校准温度偏差 5 摄氏度范围给出的，其 DCV 档短路的指标是 ±3.85uV 在 30mV 档（或 ±4uV 在 300mV 档），充分预热后，如果表的示值在这个范围，那么是符合厂家指标的，实际上通常会更好，比如我的 DCV 短路就不到 1uV 失调（仅 500nV 左右），环境温度是 29 摄氏度。

注意短路器本身就可能会引入 uV 级别热电势。

pdshyh

washu 发表于 2018-8-19 18:41
依次回答

1、关于短路和开路的问题

谢谢washu老师解惑，知道了直流电压档误差是在范围内，我现在就是开机按按dcv键短路测量的结果，预热时间短，随着时间推移数据还会减少,根据老师讲解误差和量程有关，怎么知道所在量程。
短路可以理解为30mv档，开路为300v档，没有连接表笔，误差0.5--2.5v,连接表笔6-12mv，开始更波动大，总之跳动比较大。

pdshyh

washu 发表于 2018-8-19 19:44
2、表笔线

对任何 DMM 来说，表笔线要求都差不多，3457A 电流档最大才 1A，所以对表笔线载流量要求还更 ...

谢谢washu老师的指教，四线测量是我没有设置对，刚刚按您的讲解，刚刚开机测量（怕浪费电老关机 ），短路已经读数是00.0002-00.0005（刚才尾数是0-3），0欧电阻箱读数是00.0055-00.0058，虽然R0残余电阻还是有点大，二手电阻箱编号99年的，接线柱发黑，非常满意
图片终于可以上传了，照片是四线连接卡尔文夹短接照片。

pdshyh

washu 发表于 2018-8-19 19:44
2、表笔线

对任何 DMM 来说，表笔线要求都差不多，3457A 电流档最大才 1A，所以对表笔线载流量要求还更 ...

washu老师好，ohm(两线)---0.1394-0.1400ohm，超标没有，如果超标如何处理，还有电压档开路初始读数偏差比较大，方法不对，不进行开路校对，还有您有44491A 接线照片吗，好想知道连接线是什么情况，谢谢您给出这么多详细的讲解，通俗易懂，再次感谢。

pdshyh

昨天上传照片一直不行，补照片。

pdshyh

补充上传照片，电源插孔旁边方罩里面什么东西。

pdshyh

      购买台表想法有半年时间，起因是小电阻阻值测量，主要是玩，通过论坛潜水看到washu老师关于购买台表的精度稳定性和校对等基本功能要求建议，和对HP3457A表的介绍，确定购买HP3457A表，在老师推荐的隔壁论坛蹲点几个月，下手买了带HP44491A卡的HP3457A台表。也学习了老师的《HP 3457A 初级操作简明手册》，第一次接触台表很多不熟悉问的问题比较多，再次感谢washu老师的通俗易懂的讲解。

washu

pdshyh 发表于 2018-8-19 21:45
washu老师好，ohm(两线)---0.1394-0.1400ohm，超标没有，如果超标如何处理，还有电压档开路初始读数偏 ...

并未超标，上下限是 ± 0.2 欧姆，不过你使用的短路装置是什么，是否可靠？

超标可重新校准 0 点，但 2 线电阻校准 0 点意义不是非常大。

电压档开路问题我多次提到了，很多高位表在低电压量程（3457A 是 <3V，3455，3456 和 3458 是 <12V）输入阻抗很大（指标是 >1e10 欧姆），因此输入偏置电流、空间干扰会产生一个变动的读数，则是高输入阻抗表的特性，不止是台表，一些具有高输入阻抗的手持表也一样（eg. UT33A）。此外，电压表都不考核输入开路时的指标，因为“理想电压表”输入阻抗应该是无穷大。

一些台表和手持表开路归零，是因为输入阻抗比较低，比如只有 1e6 欧姆 ~ 1e7 欧姆，相当于输入端被短路（对微弱信号而言）

你那个 44491 接了一个 MMCX 端子适配器，是为了接到 MMCX 线上用于特定用途的测试，你不需要使用这种端子线的话，平时的使用最简单的就是直接把线接到连接器上，你把连接器拆开就明白了（我这里还有 DB25 适配器）：



平时我就是直接把超五类以太网线当作测试线直接拧上去的：

washu

pdshyh 发表于 2018-8-20 06:51
补充上传照片，电源插孔旁边方罩里面什么东西。

这个罩子里是变压器。

44491A 有 8 个 2 线电压或电阻通道（CH0~7），4 个 4 线电阻通道（CH10~13）和 2 个电流通道（CH8、CH9）

你这个接了一个 MMCX 端子适配器，应该是原测试用途只引出了 6 个电压通道。根据你需要进行的多路测试用途，这个要自己做适配器或直接接线，我就是直接接线的。

btw. 我应该提醒过你，DMM 测微小电阻是不靠谱的

hzcj

学习一下！！！