6位半表头制作完成

xjw01

手册中指出的非线性误差的典型值是4ppm，最大15ppm
本次测得，最大值是11ppm

xjw01

以上测定误差约为5字

longshort

提个小建议，你的那五个1K电阻组成的分压器，安装前应先测出温度系数，并且这五个电阻的温度系数要匹配，否则在不同的气温下的分压比是不一样的，你的精密测量也就失去了意义。

xjw01

那几个电阻的温度系数，上前用VC9806估测过，它的温度系数非常小，约几个ppm/度。
因为测量时间短，所以电压值相对稳定。这种测量，并不在乎电阻的精度，误差1%或5%，都不影响测量，主要是关心它的短期稳定性，确保测量期间电压读值稳定即可，在测量期间，阻值不要变化就可以了。

由于这个AD586电路，噪声比电池大，所以读值稳定性稍差一些。读数平均跳动2个字左右，用电池，只会跳动1个字左右。
现住的房子，是老房子，没有接地系统，工频干扰很大。用AD586，干扰比电池大，在预计之中，所以也没有指望用它得到更高的测量结果。

xjw01

有空的时候，我把测量原理全部写出来。
当热电势得到控制，此类测量可以得到非常高的精度。

washu

回复  washu


    你的电路图中的C3 105，建议去除。C3 105前面的那个100欧电阻，偏小了一些，当输入信 ...
xjw01 发表于 2011-7-14 19:30

   
画图的时候复制元件，标签没改（这个软件不会自动改），变成两个 C3 了，应该是这样的


其中 CL 的存在，因为当初是引出很长的线做测试的，没有 CL 的话 ADC 出来的数据是乱跳的，必须有 CL（Cin、手册 P23），有 CL，运放接上去就会振荡，因此必须有 CF，CL 和 CF 的存在使得电路响应变慢。如果运放和 2400 直接连接，中间的 PCB 走线尽可能短，那么 CL 可能不必或可以尽可能地小。

至于另外那个问题，很简单，把输入钳位电路做在运放前，使得运放的输出不会超过 LTC2400 的容许值即可。LTC2400 的输入等效电容不小，如果 Rs 过大响应也会变慢。

新的测试电路极其简化，虽然还没有办法马上做出新的测试 PCB，但尽可能缩短了 LTC2400 Vin 和 TL062 Out 的距离，似乎问题不大：


噪声上是稍微大了点了

washu

提个小建议，你的那五个1K电阻组成的分压器，安装前应先测出温度系数，并且这五个电阻的温度系数要匹配，否 ...
longshort 发表于 2011-7-15 08:57

   
他短期测试一下 INL，气温的波动不会很大，因此是没有问题的，我用 10 个 AE 10K 塑料块串联的方式测试过 6581、3457 的线性，做法类似，6581 在 1-5V 区间测试结果和推定值之间的误差小于 0.2ppm；而 3457，嗯，还是算了吧

washu

当热电势得到控制，此类测量可以得到非常高的精度。
xjw01 发表于 2011-7-15 10:36

   
但热电势、运放失调，以及温度系数（尤其是输入增益电阻的温度系数）很难得到控制，所以如果可以加快整体的响应速度，用模拟开关消除失调和温度系数的影响，才能在准确度上取得较好结果，否则空有分辨率而已。你想低失调的运放从硬件上解决问题，但如果是成品设备，需要用到的其它器件还很多，要从整体上把硬件问题都处理好显然难度大成本高（对于业余爱好者来说问题倒不大），所以设法从软件上解决问题也是一种思路，显然 HP 3457A 采用的是后者。

washu

下图实验已成功，虽然噪声大了些，尚不确定是糟糕的电路布局，模拟开关引入或其它因素。


工作原理，在一个测量周期中

1、将模拟开关 K4 打开（其余关闭）
2、等待一段时间，模拟开关导通、运放电压上升需要时间
3、进行一次转换，结果存入 mOffset
4、关闭所有模拟开关，等一段时间
5、将模拟开关 K3 打开
6、等待一段时间
7、进行一次转换，结果存入 mEasure
8、关闭所有模拟开关，并用式 Result = mEasure - mOffset 得到最终结果
9、Jump to 1

结果表明，即使经过了两个失调很大的运放（TL062），最终将输入短路的时候，结果可以控制在 1-3 个字（1-3uV），比使用精密低失调运放结果更好；由于使用了 JFET 运放，Ib 更小，输入阻抗更大




完整的输入增益电路构想如下，提供 0.4 倍和 4 倍增益，分别对应满度 12.5V、1.25V。模拟开关 SWA 用于输入/调零/CAL 切换，模拟开关 B 用于增益切换，当 B1、B4 打开，B2、B3 关闭时，增益为 0.4；当 B1、B4 关闭，B2、B3 打开时增益为 4。

xjw01

非线性误差监测记录
时间	总电压	下臂电压	上臂电压	短路电压	内压降	中点误差	相对误差(ppm)	备注
7.15日07点	4998973	2497456	2501362	-41	3.7	-53.3	-10.7	电路1
7.15日12点	4998921	2497438	2501331	-40	3.7	-52.3	-10.5	电路1
7.15日13点	4998890	2497424	2501317	-44	3.4	-49.1	-9.8	电路1
7.15日14点	4998878	2497416	2501305	-43	3.4	-53.6	-10.7	电路2
7.15日15点	4998878	2497420	2501306	-40	3.4	-52.6	-10.5	电路2
7.15日16点	4998875	2497417	2501309	-41	3.4	-50.6	-10.1	电路2
7.15日19点	4998855	2497412	2501294	-41	3.4	-50.6	-10.1	电路2
7.15日21点	4998850	2497408	2501292	-40	3.4	-51.6	-10.3	电路2
7.16日06点	4998970	2497455	2501364	-41	3.5	-51.5	-10.3	电路2
7.16日07点	4998950	2497450	2501350	-41	3.5	-51	-10.2	电路2

xjw01

从监控结果看来，AD586KR一天之内的漂移约20ppm

longshort

从监控结果看来，AD586KR一天之内的漂移约20ppm
xjw01 发表于 2011-7-16 07:01

一天之内是有温差的，你的测量表温度系数是多少测试过么？

qq1851166

从监控结果看来，AD586KR一天之内的漂移约20ppm
xjw01 发表于 2011-7-16 07:01

    kr结尾的没有漂的那么离谱吧

xjw01

温度大约变化4至5度。

xjw01

每天早晨的第一个数据可信度稍差，因为预热时间不够长。所以早晨第一个数据应去除。