倡议：打造 Crystal DMM 解决广大坛友痛点

mowin

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washu

duke83 发表于 2024-1-25 14:39

...手持型的电表大家手边都已经有好几台了再弄个携带型矿石电表帮助不大，有个台式五位半的电表放在工作桌上比较实用。

我正在用便宜的五位半的数字电压表头 DVM（橙色数码管）来搭建一个小型桌上型电表，方便与好看是第一要求，面板大小约 10 x 4 cm 方便随意摆放。
DC 0.1mV ~ 33V 表头自动换档，再高也不常用所以不用衰减分压降低精度，这是买现成的一个才 30 元精度与线性度都不错。
AC 0.1mV ~ 10V 使用 RMS 转换器 LTC1968 转给 DC 电压表头，因为我需要 100KHz 的宽频响应。
OHM 0.1 ~ 33K 使用两组电压 1V 与 33V 去限流 1mA 来转换成电压，33V 测元件漏电或 LED 比较好用。
DCA/ACA 0 ~ 3.3A 使用 0.1OHM 的检流电阻，我比较需要低串连阻抗的电流表。

这也符合指针表概念的数字电表，没有用单片机不用写程式当然也不会当机，正在画版子中预计春季能做好。

那说不定你的还能称为 Crystal DMM Model 20241

我倡议这个项目，并不是说我来做或者我来统筹，而是把这个想法公开（之前都是在一些其它帖子里扯扯谈）说出来，目的列出来，希望尽可能多坛友参与进来，大家 DIY 的都可以叫 Crystal DMM，各有各的特色，而总体上，它围绕着：解决广大坛友实用中、而商品表厂不会理会的痛点。

另外诚如你计划的，我也认为很河狸：

1、Crystal DMM 不一定是手持的，坛友们可根据自己的实际需求决定自己的 Crystal DMM 是手持的还是台式的。

台式的好处是更容易提供更大的测试激励，以及如你说的，更容易以板卡方式模块化。


2、Crystal DMM 不一定要如普通制式万用表那样有完整的量程（一般指 DC、ACV 0~1000V，OHMs 100ohm~10Mohm），可根据自己实际需要约束或扩展。

Bingo兵哥

washu 发表于 2024-1-25 15:32
我只是公开倡议一下，未必要做。当然如果一直没有坛友做我可能会做一个模板  

如果是我来设计，我不 ...

如果是成本问题就好办了,因为我可以弄到便宜的芯片,如果其性能指标不够,那就没辙了.我看其性能还算可以的啊,线路也比较简洁.

washu

Bingo兵哥 发表于 2024-1-25 17:25
如果是成本问题就好办了,因为我可以弄到便宜的芯片,如果其性能指标不够,那就没辙了.我看其性能还算可以的 ...

噢有多便宜 相比性能，或许这点更为广大坛友关心，毕竟要走精度高性能有的是商品仪器

如果是我来设计，我想了一下比较物美价廉的 ADC 是 ADS1220，目录某创零售价格不到三十，假货宝更是只要十块钱，自带测电阻用的电流源，前端可以尽可能设计得很简洁；RMS 可以用单片机的 ADC 快速采样然后以 rms 算法得到结果：当然带宽会很低，但预留一个 LTC1966(1968) 的位置即可，有需要的坛友可自己升级（10M 分压电阻预留改善频率响应的电容位置）。

电容和其它器件测试与功能可参（抄）考（袭）transistortester，显然一个有矿坛特色的 Crystal DMM，测三极管 hFE 这个功能是必须保留的，那么用传统指针（数字）表的实现不如直接借（抄）鉴（袭）transistortester，不仅给你测了 hFE 还把三极管类型啥都给你测出来，顺带还能测数十 pF 到数十 mF 电容，也能测相当（具体多少没关注）范围的电感，而无需借助 3131 等前端去实现。

也就是说，正经仪表厂家的制式万用表必须借助 3131 之类前端或者自己设一个前端解决（电容、电感、晶体管）问题，而 Crystal DMM 可以通过借（抄）鉴（袭）transistortester 去解决问题且更符合矿坛坛友需求，从而简化了前端设计。

所以我才暗示，3131 是不太合适的 当然这是我的想法。

海峰

好建议，但付诸实施是个问题。

小鬼头

驱动源可以考虑这样安排：1A/0.5V、300mA/1.5V、100mA/3.7V、10mA/9V、1mA/18V、100uA/50V

其中：

1、1A档采用0.5V，不容易把pn结测坏，因为pn结还没怎么导通，流过的电流不会大。

2、300mA档限制为1.5v，也是类似考虑。如果改为3.7v，pn结需要承受的功率达150mW（锂电池电压高时则为200mW），测封装体积小/脆弱的管子时可能容易出问题。

3、1mA档安排为18V，避免超过mosfet的G-S极击穿损坏的电压（约20V）。这样，除了100uA/50V的高压档外，测晶体管还是比较安全的（其实100uA/50V平时测mosfet之外的常见管子/器件还是比较安全的，因为限制了电流和功耗）

abbey_tom

washu 发表于 2024-1-25 19:46
噢有多便宜  相比性能，或许这点更为广大坛友关心，毕竟要走精度高性能有的是商品仪器  

如果 ...

ADS1220是我常用的ADC片子，
但集成这么多的功能恐怕难搞，
TT用AVR可直接移植，
但STM32就有些麻烦了。

duke83

washu 发表于 2024-1-25 15:56
那说不定你的还能称为 Crystal DMM Model 20241  

我倡议这个项目，并不是说我来做或者我 ...

我要自己造数字电表就是对 LCD 表头的显示不满意，台式表显示窗好看但体积太大放在桌上很占空间，根本就买不到小体积的台式表。
我最常用的表是 Fluke 189 与 Simpson 269 除了能满足空间的限制外其他都无法满意的用，所以想自己造表想了很多年，LED 数码管是比较可以接受的显示方案。

我认为要符合 Crystal DMM 矿石数位表的名称要符合几点，适合大多数矿友用与矿友想用，不用特殊元件方便量产，能够 DIY 个性化的外壳。
我自己想造的表只有满足我自己的常用需求，没有的档位我还有其他许多的表可以用所以根本不是问题，不需要将其他测试仪器的功能全都集中于一台之内。
先前还想用您的 Voltgen 来当数位表的 DVM 核心外加一些元件来扩充成 DMM，但先前问过您了得知 Voltgen 取消了电压输入的测量功能就此作罢。

今年我又买了一个四位半的 DVM 模块来测试发现市售成品也进步许多，号称使用了 22 位的 ADC，所以心中理想的台式 DMM 就能开始动工。
不想用传统旋转波段开关来切换功能与档位，于是设计了带灯轻触按键与继电器的组合，目前也没多少空闲时间所以画板子的进度很慢。

washu

abbey_tom 发表于 2024-1-25 20:52
ADS1220是我常用的ADC片子，
但集成这么多的功能恐怕难搞，
TT用AVR可直接移植，

我以前基于 ADS1232 不是弄了一个玩具级万用表嘛



那个项目是折腾 1232 版 voltgen 时顺手做（来验证一些东西）的，也就是说，我在其基础上稍微扩展一下而已。1232 不是单周期 ADC 并不合适，而 1220 是单周期（至少德姨这样吹）的，且自带测电阻的可编程电流源，还更省事一些。

因为我日常就是用 AVR 的，所以这个事情即使最后我来做也不算太麻烦，transistortester 移植这块先放一边，硬件上留好，软件上看哪位坛友比较有空   我先把之前基于 1232 那玩意替换成 1220，把这个模板先做出来，一个简单的前端，用 CD405x 模拟开关切换几个分压电阻，预留 LTC1966(1968) 的位置，就差不多了，不用花什么功夫，然后把当初 1232 的程序用 GCC 重写一遍，ADC 改 1220 的就行。然后就是根据坛友们的建议扩展一个“矿坛特色的”电阻测量功能的模板就行

washu

duke83 发表于 2024-1-25 21:06
...我认为要符合 Crystal DMM 矿石数位表的名称要符合几点，适合大多数矿友用与矿友想用，不用特殊元件方便量产，能够 DIY 个性化的外壳。
我自己想造的表只有满足我自己的常用需求，没有的档位我还有其他许多的表可以用所以根本不是问题，不需要将其他测试仪器的功能全都集中于一台之内。
先前还想用您的 Voltgen 来当数位表的 DVM 核心外加一些元件来扩充成 DMM，但先前问过您了得知 Voltgen 取消了电压输入的测量功能就此作罢。

今年我又买了一个四位半的 DVM 模块来测试发现市售成品也进步许多，号称使用了 22 位的 ADC，所以心中理想的台式 DMM 就能开始动工。
不想用传统旋转波段开关来切换功能与档位，于是设计了带灯轻触按键与继电器的组合，目前也没多少空闲时间所以画板子的进度很慢。

基本上可以说我们的想法是一致的，可见我倡议打造 Crystal DMM 具有群众基础

Voltgen 的 ROM 都爆掉了所以实在是没办法，不过一个 DMM 应该不需要太多空间，但我还是觉得选个 ROM 大的，比如我用 AVR 的话那就干脆考虑用 M644，哪怕后期空间不足（完整、带 ESR 功能的 TT 需要一个 328，需要考虑将其集成）还能换成 1284；IO 多也方便扩展后期加入的功能；用完整的并口驱动屏幕，易于实现图示功能等等。

档位切换如我前面提到的，我们 DIY 很难保证波段开关等的可靠性，触控是河狸的选择：腿软在生小孩前就让我基于 7150 台表设计了一个触控界面，他那时候在本地和一个维修佬修夜场的灯光和功放，也提出过当前商品数字万用表不尽好用的问题并打算用 7150 改造一个趁手的玩意，他的意思就是，把几个常用的功能+量程直接做成触控按键，一键直接切换：具体哪些功能+量程是常用的，我想不同坛友会有自己的需求，这可以用软件方便自定义。

washu

小鬼头 发表于 2024-1-25 20:34
驱动源可以考虑这样安排：1A/0.5V、300mA/1.5V、100mA/3.7V、10mA/9V、1mA/18V、100uA/50V

其中：

上面提到腿软曾经试图（基于二手台表）打造一个趁手万用表，我提到的激励源和他当时干的夜场维修有关：测电机、测舞台灯

所以我规划的 50V 会有 1mA 主要是方便点亮舞台灯（LED），当然可以分两档，Hi 档 1mA max、Low 档 100uA max
另一个 15V 规划 10mA 还是点 LED 用，那么还是可以分两档，Hi 档 10mA max、Low 档 1mA max。为啥是 15V 前文提到了，因为本身表内就有 15V，所以做 9V、18V 反而需要安排更多的电路：那么至少我设计的版本就不考虑。

然后就是直接从锂电池出来这个，它的规划其实是这样，就是打算用一个 10~20 欧姆参考电阻做一个比例法微欧表（ADC 自带 128 倍 PGA 且分辨率足够高），那么大概这个微欧表（短路时）电流就是 100mA 这样，符合你的建议。

然后更大的，属于“规划中”吧，因为我也不知道它有啥具体用途 反正先把上述模板做出来，其它的，大家根据具体需求自己搭上去呗

小鬼头

washu 发表于 2024-1-26 11:27
基本上可以说我们的想法是一致的，可见我倡议打造 Crystal DMM 具有群众基础  

Voltgen 的 ROM 都 ...

不一定要用触控。触控控制的体验感往往会差于实体按键/开关。

可以考虑像一些仪器那样，把同一组按键做成多用途使用。也即是，在屏幕上显示各个按键的名称，这时按实体按键，就当作相应名称的按键使用；当切换另一种模式，屏幕再换一组各个按键的名称….。

比如，切换至电阻测量模式，屏幕上显示出面板上的几个按键，分别对应的是哪一个驱动源选择。

abbey_tom

washu 发表于 2024-1-26 11:18
我以前基于 ADS1232 不是弄了一个玩具级万用表嘛  

可惜还是用你熟悉的AVR，
如果是STM32，
我就有得玩儿了

小鬼头

washu 发表于 2024-1-26 11:39
上面提到腿软曾经试图（基于二手台表）打造一个趁手万用表，我提到的激励源和他当时干的夜场维修有关：测 ...

1、如果是检测LED的好坏，不需要1mA这么大的电流，100uA应该已足够，特别是现代的高亮LED。

我曾检测过一台三星液晶电视背光条上的LED灯珠，用3V供电的指针表大电流档，不能把灯珠点亮，但用3V+9V=12V的x10k档能点亮，能清晰地分辨出哪个灯珠好、哪个坏。

而该档的最大灌出电流只有60uA（欧姆刻度中值是20欧）。从指针表的Lv刻度看，此灯珠大概需要6V多以上的电压才能点亮，估计里面是2个或3个LED单体串联而成。

另一方面，作为驱动源，不能缺少小电流的档位，如果只有1mA及以上的驱动源，那么，他的应用范围就会变小（比如，测二极管，就没那么容易分辨出他是锗管还是肖特基管）。50v档可以用来测低压器件的耐压，比如测8050晶体管等的耐压，采用小电流的100uA，测出来的结果会更准确（更接近datasheet的测耐压条件）


2、至于电机检测，则需要驱动源近似为普通的电池，即是希望驱动源的内阻更低一些，这样，对驱动源提出了与不测坏器件相反的要求，不可能两者都能满足（只能适当取折衷）。

不过，dc电机的工作电压范围很宽，比如6V的电机，你用3V甚至1.5V去驱动，他也能转起来。也即是说，电流/电压规格低一些，也是能具备一定的驱动/检测dc电机的能力。

我试过，cd机光头的进给电机（可能是12v规格），我用MF368的x1档（150mA/3V）就能让他动起来——这电机是小电机，启动扭矩小——大一点的电机或者启动扭矩要求大一些的电机，MF368也驱动不了。

hawk202211

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