倡议：打造 Crystal DMM 解决广大坛友痛点

washu

abbey_tom 发表于 2024-1-28 15:19
原以为玩玩CD405X，
现在看来还需要不少的继电器，
不知我的MF85机壳能否装得下。

以前面的 FS9721（UT33A、Fluke 15/17）、HY3131 的荔枝可知，电流档至少需要一个继电器切换 uA 和 mA，10A（1A）档可以另独立插孔不需要继电器。然后还有电压的，电阻的...，手持表是用（PCB）波段开关换挡解决继电器问题，台表不在乎体积和功耗，就用继电器。

那种只有一个磁保持继电器、没有任何换挡开关的“智能”表，我正好也有俩山寨的，目的在于观察其可靠性。显然，它们的电流档插孔是独立的，且没有硬换挡机构，靠一个采样电阻和芯片内放大实现，因此其中一个是 mA/A 档，一个就是 10A 档，没能实现 uA 档 至于其它的，确实可以用一个磁保持继电器实现（其实就是高低压切换）。

往事已去

电流档倒是不一定用继电器，场效应管内阻很小，虽然电容大点，但是电阻低，没啥事。用场效应管直接通到需要的电阻即可，另一边也是。图是示意图。

飞翔的空灵

小白期待有人出套件或者成品的一天

abbey_tom

ADS1220的恒流源怎么用？
直接接DUT测量电阻么？
但好像有些小了，
最大1.5mA,
测量百Ω量级以上的电阻还可以，
十Ω以下精度就差了。
而最小电流为10uA,
只能测量200K以下的电阻。

washu

abbey_tom 发表于 2024-1-29 08:29
ADS1220的恒流源怎么用？
直接接DUT测量电阻么？
但好像有些小了，

这也是我要先实验搞清楚的问题之一，1220 的电流源怎么用？手册的建议是这样


那么需要搞清楚的是，
1、能否不要 Rref，通过校准，直接使用电流源？其指标是 6% 精度和 50ppm 温度系数
*1220 内置电压基准是 0.15% 精度和 5ppm 温度系数，实际上也需要校准才能使用。但，电流源的 50ppm 温度系数是否太大？
**相对容易买到且不太贵的贴片电阻是 10ppm TCR 规格，Caddock 1776 相当（C481）

2、能否简单增加保护电路，毕竟数字表一大特色就是电阻档捅市电插座不能有问题

3、电流源最小仅 10uA，如何测量到至少 20M 电阻？
*计划通过并联法解决，因为高电阻要求的精度很低且 ADC 分辨率非常高

至于 1.5mA 小不小，就芯片自身设计目标应用是 PT100 测温而言，说明设计规格就是 100 欧姆量程，100 欧姆量程也是大多数数字表电阻档最小量程，也就是说足够了。


更低的电阻前面说了，直接从电池通过一系列电阻获得大约 100mA 电流的比例法毫欧表测量；更大的电阻用 15V/50V 高压测量，并不是同一套电路。

washu

abbey_tom 发表于 2024-1-29 08:29
ADS1220的恒流源怎么用？
直接接DUT测量电阻么？
但好像有些小了，

另实测 UT33A、CD14 的 100 欧姆档测试电流仅 100 多 uA

FS9721 手册如是说




看来（现代）数字万用表的测试激励真的是非常非常小 所以，哪怕 1220 内电流源不合用，我们自己做一套电路，如果在常规电阻测量部分也向普通数字表看齐，测试电流也不会很大。

当然，Crystal DMM 的重点是另一套测量电路

abbey_tom

washu 发表于 2024-1-29 09:05
这也是我要先实验搞清楚的问题之一，1220 的电流源怎么用？手册的建议是这样

看图上的画法，
应该是需要使用Vref，
与比例法是一样的，
需要标准电阻来参考，
可能也是觉得电流源的精度不够吧，
并没有把恒流电流作为已知量。

不过ADS1220内置温度传感，
不知能不能通过它进行补偿。

abbey_tom

washu 发表于 2024-1-29 09:39
另实测 UT33A、CD14 的 100 欧姆档测试电流仅 100 多 uA  

FS9721 手册如是说

0.4V激励，
测量20MΩ电阻，
电流只有0.4V/(20+10)MΩ＝0.0133uA
参考电压Vref只有0.133V

按照这种情况，
ADS1220按照比例法测量，
应该能够不低于这种能力。

washu

abbey_tom 发表于 2024-1-29 12:05
0.4V激励，
测量20MΩ电阻，
电流只有0.4V/(20+10)MΩ＝0.0133uA

这一类数字万用表专用 ADC（单芯片），基准电压可以很低，如 ICL7106 典型应用只有 100mV，而 1220 的基准电压最低是 0.75V，典型值 2.5V，所以若以比例法，激励源电压应该比较大，我的意见是直接用 AVDD，然后将参考电阻和待测电阻直接串联于 AVDD -- AVSS 之间即可。


我的 ADS1232 DMM 就是这样做的，不过，我只设计了 2.5kΩ、25kΩ 和 250kΩ 三个量程，这是因为
1、CD4052 的 Ron(VDD=5V) 典型值高达 500Ω，所以参考电阻我设计最小都是它的 10 倍（5kΩ）
*这一点，建议使用 NXP 的 74HC4052，其典型值不到 100Ω
2、ADS1232 的模拟输入电流有好几个 nA（典型值），参考电阻为 1MΩ（数量级）时，ADC 摸你输入电流已经占了超过千分之一，引入的误差太大。

实际上从我测试 1.234k 电阻看来，误差相当（假设电阻源准确）


1220 的摸你输入电流和 1232 差不多，所以，设计 >1MΩ 量程，使用类似的方法，是不妥当的。而如 ICL7106 等数字万用表专用 ADC（单芯片），该指标是 1pA 数量级。

飞翔的空灵

washu 发表于 2024-1-29 12:43
这一类数字万用表专用 ADC（单芯片），基准电压可以很低，如 ICL7106 典型应用只有 100mV，而 1220 的基 ...

原来washu是有腹稿了才会有这个提议的呀

分立元件

感觉示波表功能更好，能测量电压，又能看波形，多种参数可以看到！

washu

飞翔的空灵 发表于 2024-1-29 12:47
原来washu是有腹稿了才会有这个提议的呀

之前有人发 DIY 6 位半万用表（倡议）帖子的时候我就我的 Voltgen 研发中的选型测试，做了一个 ADS1232 DMM 作为回应（但我的帖子主要目的在于分析万用表前端设计以及证明不要去 DIY 6.5d DMM）
http://www.crystalradio.cn/forum ... d=346347&extra=


所以这事确实是有经验的 只不过我没有兴趣 DIY 6 位半万用表，这个问题我说过，就是如果已经存在便宜且易买到的商品仪器，我们去 DIY 意义是不大的（所以我一直不玩 DIY LCR 表），Voltgen 的 DIY 就是因为你买商品仪器，我不知你买不买得起，反正我买不起

所以，我只能 DIY 以满足要求嘛

那么问题回到 Crystal DMM，显然它就是一个制式万用表制造商不愿意去做的仪器，也就是说“买不到”这样的万用表的，所以，它的 DIY，起码是有价值的。

washu

分立元件 发表于 2024-1-29 14:43
感觉示波表功能更好，能测量电压，又能看波形，多种参数可以看到！

这就是第二点“以单片机的 ADC 实现低速的采集和图形化能力”

示波表早已存在，但解决广大坛友痛点没有？

并没有


所以，还是得 DIY Crystal DMM

飞翔的空灵

washu 发表于 2024-1-29 14:53
之前有人发 DIY 6 位半万用表（倡议）帖子的时候我就我的 Voltgen 研发中的选型测试，做了一个 ADS1232 D ...

DIY在于折腾消磨时间   ，还是很期这一提议能实现。

syb888

radio988931 发表于 2024-1-24 11:55
强烈支持 eevblog 博主的表我很喜欢，如果有论坛定制的更棒

您好！这货哪里有卖？