|
短路测试
短路测试主要考验放大器、DAC的零点附近的稳定性，对于测试微小信号有用，也是零点噪音。
短路测试主要测试了电压档和电阻档，每次至少测试3000个读数，然后做出曲线，求出标准差如下，单位：末位字。
…档… 0.1V 1V 10V 100V 100R 1k
标准差 1.45 0.55 1.24 0.51 1.37 0.51
可以看到，1V、100V、1k（还有10k、1M）的短路噪音很小，也就是半个字。而0.1V、10V、100R、100k的短路噪音偏大，接近1.5个字，这主要是里面用了×10放大器的原因。
1V档测试
以4910的1V输出为基准，测试了近2000多个数据。与1V档短路比，测试1V的时候短稳增大不多，但有一定的波动。
由于1V是基本档，波动主要由基准和DAC引起，原因应该是温度系数和超低频噪音。
10V档测试
测试了短路、1V输入和10V输入，每项测试了2500多个点，然后纵坐标按照末位字（也是ppm）作图。
可以看到，无论是短路还是1V输入，10V档表现都正常，标准差在1.5个字左右。
但是，10V输入下有一定波动，标准差也加大到1.8。
由于10V是通过了100:1分压和×10放大，因此也会相应因素不稳定因素（除了上述基准和ADC以外）。
电阻档测试
电阻档的测试，用了10k、100k和1M标准电阻，10k档和100k档分别用2线和4线测试，1M档还测试了100k。
相对于电压档，电阻档的表现非常优秀，前几个档位的标准差一律都在0.9个字之内，只有1M档测试1M电阻表现稍差为1.8个字。另外可以看到，在近2000个数据的测试过程中，曲线几乎是水平的，没有发飘的区属。这说明电阻的测试独立于内部电压，也说明了电压测试的漂移很可能与采用的电压基准有关。
线性测试
分别测试了10V档和1V档的线性。
用720A对732B分压，取得稳定（但不必准确）的分段电压，用3458A与MX6.5同时多次测试这些分数电压，得到两大组数据，每个测试电压点都测试了几百个数据，经过作图直观确认后，每个测试点取平均值，然后与3458的数据对比，得到各点与3458A的差异。由于3458A的线性指标超群，因此这个差异也就被认为是MX6.5的非线性。
标准差的意义
上面多次提到标准差，那么标准差是如何计算出来的？又有什么用呢？
标准差就是假设测试数据为正态分布（绝大多数测试数据是的），利用贝塞尔公式计算出一组数据的波动大小。具体算法是：一组数的每一个与平均值偏差的平方和，取平均，再开方。在Excel里可以简单的用stdev()函数来求得。
以上均采用100个数来计算。
得到标准差σ后，其意义在于，测试得到一个数据，引重复性而引起的误差有68%的可能是小于σ的，有95%的可能是小于2σ的，有99.7%的可能是小于3σ的。
如果连续测试N个数据求平均值作为新的测试值，那么这个测试值的误差就要小根号N倍。我们常用N=100，这样就可以把引重复性不好、短稳不好而引起的偏差减少到1/10。
回过头来再看这款手持表，例如测试1V电压时的σ=1.8末位字，也就是1.8ppm，如果连续测试100个数据取平均值，那么不确定性就是0.18ppm了，就有99.7%的把握测试的重复性不大于0.18*3=0.54ppm，也就是说6位的最后一位也是可靠的。
建议的改进
1、×10放大器改用更低噪音方式
2、10V档可以考虑采用直接10:1分压，而不是100:1分压后再放大，这样可以降低噪音，减少测试的不确定度
3、改进自动零
4、增加一个慢速档，每秒大约1.5次，这样可以稳定2倍左右
6.5高精度手持表的使用
用做检零计
作为交互使用，由于速度还算很快，可以直接读数并进行相应调整。
用做插值检测器
也更可以作为插值测试的手段，记录到存储卡中，后续分析比较。具有共模抑制比超高、抗干扰能力强的特点。
用做高精度（户外）数据采集器
例如温度采集，利用其自带的Pt100的传感器支持功能。
作为购买高精密元件挑选只用
便携高精度是必须的。
2/3 首页 上一页 1 2 3 下一页 尾页 |
