kailin 发表于 2023-7-21 21:31

台式五位半万用表HP3478A入手体验

1.购买目的及选择
我一直有自己买台式高精度万用表的想法,不过真正让我下决心的,是有一次手头电阻温漂测试结果。一只+/-1%精度电阻,温漂达到800ppm/℃!
于是,我有了测试其它电阻、基准温漂的想法,这需要一台分辨率高点的万用表。手上的ZT219和VC9807A都只有20000字,测试10K、100K之类的电阻,分辨率只有100ppm,太低了。
业余玩,便宜的高分辨率万用表,有二手5位半台式万用表,或一些DIY成品。
不过,最近这两年,便宜的DIY高精度万用表方案没有看见卖了。
所以主要目标转到了二手成品5位半台式万用表。
以前陆续用过HP34401A、AG34401A 6位半台式万用表,感觉还不错,所以这次买二手台式万用表也倾向于惠普。
说到这里,顺便提下34401A万用表。
34401A可能是史上销量最多的台式万用表,有3个品牌的版本,分别是惠普(HP)、安捷伦(Agilent)、是德(Keysight)。
1992年,惠普推出HP34401A台式万用表。
1999年,惠普分拆测试和计量、化学分析、医疗解决方案和半导体产品事业部,另行组建为安捷伦科技有限公司。34401A品牌改为安捷伦(Agilent)。
2014年,安捷伦科技又将公司拆分为两家企业,此前的电子测量业务拆分重组为是德科技公司。34401A品牌改为是德(Keysight)。
2016年12月,上市二十多年的34401A万用表停产,替代产品是34461A万用表。
根据这个时间点,可以根据品牌来判断34401A的出厂年份时间段。

2.商家测试数据及购买
某鱼平台上,见到有商家出HP3478A,成色不错,尾部螺丝处还有是德(Keysight)易碎贴。最重要的是,商家处有Fluke 5500A校准仪(虽然这台Fluke 5500A实际是否准确未知,业余用来参考下还是可以的)可以让商家测试主要档位的精度。
HP3478A厂家规格:






我自己根据原厂数据,简化为1页的规格表:


商家测试图:
DC电压










DC电阻








DC电流






AC电压


测试结果整理表格(测试温度为预估近似值)


从测试结果看(假设这台Fluke 5500A是准确的)。
DCV档,测试对比精度很好。
DCR档,测试10KΩ和100KΩ电阻的对比偏差为-0.013~-0.010%,也在规格范围内,还行。
    1MΩ电阻与Fluke 5500A的偏差比较大,规格为0.016%+2字,偏差值-0.037%,超规格了。但是,后续我用爱德万(Adwantest)8位半万用表R6871测试阻值1MΩ 标称温漂5ppm/℃(实测温漂大约8ppm/℃)的EE 电阻,HP3478A的对比偏差只有-0.013%。个人猜测,这台Fluke 5500A输出1MΩ电阻不准的可能性更大。后来,我用10支串联的PTF56 100K电阻验证,3MΩ电阻档的测试值,比300KΩ档测试的累加值只低了0.002-0.003%,进一步验证了是这台Fluke 5500A输出1MΩ电阻不准。
    1K电阻测试。这台HP3478A没有清零功能,两线电阻档短路时,有70mΩ左右的电阻,另外还有测试线缆电阻影响,所以1KΩ时两线电阻测试值只作参考,准确对比测量还是要靠四线接法测试。
DCI档,实测精度比规格书好很多。
ACV档,测试10V 50Hz,虽然偏差在规格范围内,但确实有点大。不过,我对ACV精度要求不高,所以也没有让商家再去校准。
价格不到400,不错,于是下单买下( 那批货出完后,二手HP3478A总体价格似乎涨了)。

3.个人使用体验
3.1 实测输入短路时最小底数(影响到HP3478A能测量的最小电参数值,开机半小时以上测试)
DCV:0.5-1uV
ACV:0.3-0.4mV,这个值很大,还不如众仪ZT219的交流小信号测试能力,影响交流小信号测试
DCI:4-10uA
ACI:0.5mA
DCR:0-0.5mΩ
这台HP3478A在直流最高灵敏度档位,会有5个字左右底数跳变,对应的电压、电流、电阻分别为0.5uV、5uA、0.5mΩ,这个基本就是HP3478A能测试的直流最小值。
直流电压灵敏度不错。
低电阻和小电流灵敏度不高。

3.2直流电阻量程拓展
HP3478A和34401A测试直流电阻的内部恒流输出电流最大为1mA,这影响了电阻分辨率,不过可以简单通过附加恒流源实现量程拓展。
我经常用万用表配合直流稳压电源的0.1A、1A恒流模式,测试接插件、开关的接触电阻。
用1A电流配合HP3478A,可以实现1uΩ的有效分辨率(这里说的有效分辨率是指较稳定、不跳变,下同)。




3.3直流电流量程拓展
HP3478A最小电流档为300mA,极限分辨率为1uA,实际上有3-5uA左右的跳变,灵敏度不太够用。
利用HP3478A的30mV、300mV直流电压档,配合DIY的1KΩ标准电阻,可以实现0.001uA有效分辨率,一般的使用基本够了。


3.4 关于交流电压有效灵敏度
也许是HP3478A的有效值芯片比较老,交流电压最小档位,开机有0.3-0.4mV底噪,例如0.385mV。
虽然看起来分辨率1uV不低,短时间内底噪跳变也不是太大,大约跳变2uV。但是却严重影响交流小信号测试。
因为测量交流电压,有底噪的时候,不是像直流那样直接+/-就行了。
例如短接表笔,底噪为400uV,接上被测电压,测得数据为402uV。这时,被测电压有效值不是402uV-400uV=2uV,而是比2uV高很多。大约为402的平方,减去400的平方,所得的差再开平方,约为40uV!
要拓展交流电压小信号量程,不像拓展直流电流和电阻量程那么简便。也许需要一个低噪声高精度宽带前置放大器。

总体上,我对这台HP3478A还是很满意的,以其精度和稳定性来说,性价比非常高。

frival 发表于 2023-7-21 22:57

非常专业,我目前连个像样点的4位半都没有,前几天刚拍了众仪的225,应该够用很久了,实在有需要蹭公司的设备用。

PBX2 发表于 2023-7-22 08:51

本帖最后由 PBX2 于 2024-1-27 22:22 编辑



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LED潘 发表于 2023-7-22 11:06

表虽好,但几千块下不了手啊。

jjm6361 发表于 2023-7-22 12:17

二手的捡漏买的坏的福禄克台式表。。回来修好精度还行

shj117 发表于 2023-7-22 14:40

台表手里只有3478A了,好像还是84年生产的。直流电压很稳、线性很牛,几百K级电阻较好,M级电阻漂的厉害,可能太老旧了,二手东西价格便宜就留着了。

idolclub 发表于 2023-7-22 23:17

LED潘 发表于 2023-7-22 11:06
表虽好,但几千块下不了手啊。

HP 3478A 二手價與全新的 UT61E+ 差不多

kailin 发表于 2023-7-23 00:09

LED潘 发表于 2023-7-22 11:06
表虽好,但几千块下不了手啊。

我买这台含运费不到400

kailin 发表于 2023-7-23 00:32

shj117 发表于 2023-7-22 14:40
台表手里只有3478A了,好像还是84年生产的。直流电压很稳、线性很牛,几百K级电阻较好,M级电阻漂的厉害, ...

手上金属箔电阻只有1K~100K范围。

1M 10M为EE电阻,1M EE电阻测试稳定性还行,10M EE电阻测试值月老化明显,不知道是EE电阻老化还是HP3478A老化,合适弄点高阻值线绕电阻验证稳定性。
测试1M以上电阻跳变问题,应该为市电感应干扰。我并了个0.1uF CBB电容后,读数慢,但稳定很多。

idolclub 发表于 2023-7-23 01:10

kailin 发表于 2023-7-23 00:32
手上金属箔电阻只有1K~100K范围。

1M 10M为EE电阻,1M EE电阻测试稳定性还行,10M EE电阻测试值月老化 ...

使用短的測試線或屏蔽線可減少干擾增強穩定性。

另外 3478A 也可加入背光功能,會加強數字的易讀性。

kailin 发表于 2023-7-23 17:45

idolclub 发表于 2023-7-23 01:10
使用短的測試線或屏蔽線可減少干擾增強穩定性。

另外 3478A 也可加入背光功能,會加強數字的易讀性。


双绞或屏蔽测试线,会稳定一些,但测试10M以上电阻,还是不如用0.1uF电容稳定。待进一步确认。

液晶显示屏背光,刚买那会是想加的,不过旁边加个台灯效果也很好。看哪天想折腾了加个背光。

kailin 发表于 2023-7-23 18:30

PBX2 发表于 2023-7-22 08:51
3478A是个好同志!几十年如一日的坚挺!有点就不多说了,直说缺点“第一前面四线插口间距不是现在的统一 ...


问题5,我买来后用了一段时间,还是去掉尾部螺丝易碎贴,测试了电池电压。

应该是已经换过新的电池,电压还有3.46V。






PBX2 发表于 2023-7-23 21:21

本帖最后由 PBX2 于 2024-1-27 22:23 编辑

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皮卡皮 发表于 2023-7-30 13:04

我买的是thurlby 1905a,更便宜,但用的基准是LM3999Z,比LM399差些,LM399是加热和基准电压分开,LM3999Z是做在一起的,封装也是塑料的

caiyongzhi 发表于 2023-7-30 20:39

买过一块,放在家里吃灰ing。

kailin 发表于 2023-7-30 22:32

皮卡皮 发表于 2023-7-30 13:04
我买的是thurlby 1905a,更便宜,但用的基准是LM3999Z,比LM399差些,LM399是加热和基准电压分开,LM3999Z ...


Thurlby 1905A是一款看起来更老设计的台式万用表,在B站上有Louis Scully对它的介绍和拆解视频。


全手动量程。
基准电压调整,是靠剪断多个电阻中的若干个电阻接线。


价格很便宜的话,买来玩也可以。

kailin 发表于 2023-7-30 22:37

caiyongzhi 发表于 2023-7-30 20:39
买过一块,放在家里吃灰ing。

面板很小,与同样面板宽度的电源堆叠在一起,放在电脑桌面,占地方也不会太大

主要是按键控制档位,比手持表方便很多
桌面放了HP3478A之后,我都很少再用手持万用表

kabala56 发表于 2023-11-23 11:33

PBX2 发表于 2023-7-22 08:51
3478A是个好同志!几十年如一日的坚挺!有点就不多说了,直说缺点“第一前面四线插口间距不是现在的统一 ...

这个基准电阻 是测量电压的,还是电阻的,能否提供下编号或者图片,我也想改改。

PBX2 发表于 2023-11-23 16:55

本帖最后由 PBX2 于 2024-1-27 22:24 编辑

kabala56 发表于 2023-11-23 11:33
这个基准电阻 是测量电压的,还是电阻的,能否提供下编号或者图片,我也想改改。
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5free 发表于 2023-11-24 16:43

PBX2 发表于 2023-11-23 16:55
这个九档基准的作者是北方的,名叫王大勇,电压,电流和电阻各有三个档位,由于我手里这个刚开始只是使用 ...

基准界的一大损失

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