集思广益 —— 也来搞个自制标准电阻 + 哈蒙分压器 + 低热扫描器



  • 整体思路

    出于工作上的需要,在不使用商业校准仪如福禄克 57xxA 系列的前提下,需要验证六位半万用表。之前已经分别开了两个贴:

    用任意波形函数发生器生成可控电 “流” 源

    用任意波形函数发生器生成可控电 “压” 源

    今天继续开脑洞,搞个标准电阻 + 哈蒙分压 + 低热扫描器。


    标准电阻

    无非就是搞个铝制盒子,一堆接线柱,再焊几个低年稳低温漂的电阻在里头。

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    器件 品牌 型号 单价 注解
    铝盒(首选) Rose Enclosures 01.082505 USD44.08 灰色,长 = 250 mm,宽 = 80 mm, 高 = 52 mm
    铝盒(次选) Hammond 1590Z40GRY USD52.16 灰色,长 = 250 mm,宽 = 80 mm, 高 = 57 mm
    接线柱(低热) Pomona 3770-0(黑)/ 3770-2(红) USD11.39 碲铜镀金低热接线柱
    接线柱(一般) Pomona 3760-5(绿) USD4.69 黄铜镀锡接线柱
    电阻 1 Ω Vishay Y16901R00000F9L USD43.67 VRP211Z 系列,单电阻
    电阻 2 Ω Vishay Y16901R00000F9L USD43.67 x 2 VRP211Z 系列,双电阻串联
    电阻 5 Ω Vishay Y16905R00000Q9L USD46.53 VRP211Z 系列,单电阻
    电阻 10 Ω Vishay Y007810R0000B9L USD70.68 VHP100 系列,单电阻
    电阻 20 Ω Vishay Y007810R0000B9L USD70.68 x 2 VHP100 系列,双电阻串联
    电阻 50 Ω Vishay Y0078100R000B9L USD50.93 x 2 VHP100 系列,双电阻并联
    电阻 100 Ω Vishay Y0078100R000B9L USD50.93 VHP100 系列,单电阻
    电阻 200 Ω Vishay Y0078100R000B9L USD50.93 x 2 VHP100 系列,双电阻串联
    电阻 500 Ω Vishay Y00781K00000B9L USD50.93 x 2 VHP100 系列,双电阻并联
    电阻 1 kΩ Vishay Y00781K00000B9L USD50.93 VHP100 系列,单电阻
    电阻 2 kΩ Vishay Y00781K00000B9L USD50.93 x 2 VHP100 系列,双电阻串联
    电阻 5 kΩ Vishay Y407810K0000V9L USD72.36 x 2 VHP101 系列,双电阻并联
    电阻 10 kΩ Vishay Y407810K0000V9L USD72.36 VHP101 系列,单电阻
    电阻 20 kΩ Vishay Y407820K0000T9L USD57.58 VHP101 系列,单电阻
    电阻 50 kΩ Vishay Y4078100K000B9L USD66.17 x 2 VHP101 系列,双电阻并联
    电阻 100 kΩ Vishay Y4078100K000B9L USD66.17 VHP101 系列,单电阻

    哈蒙分压器

    虽说是分压器,主要还是用于做 1:100 的高阻传递,顺便做 20% 及 50% 的电阻测试。由于只是做高阻测试,因此不采用哈蒙节的结构,只在每一个电阻之间及头尾各接一个低热接线柱。

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    器件 品牌 型号 单价 注解
    铝盒(首选) Rose Enclosures 01.082505 USD44.08 灰色,长 = 250 mm,宽 = 80 mm, 高 = 52 mm
    铝盒(次选) Hammond 1590Z40GRY USD52.16 灰色,长 = 250 mm,宽 = 80 mm, 高 = 57 mm
    接线柱(低热) Pomona 3770-0(黑)/ 3770-2(红) USD11.39 碲铜镀金低热接线柱
    接线柱(一般) Pomona 3760-5(绿) USD4.69 黄铜镀锡接线柱
    电阻 100 kΩ Vishay Y0062100K000T9L USD26.32 x 10 S102K 系列,误差 ±0.01%,1:100 传递保证 ±0.01 ppm
    电阻 1 MΩ Caddock USF340-1.00M-0.01%-5PPM USD23.66 x 10 USF340 系列,误差 ±0.01%,1:100 传递保证 ±0.01 ppm
    电阻 10 MΩ Caddock USF340-10.0M-0.01%-5PPM USD23.66 x 10 USF340 系列,误差 ±0.01%,1:100 传递保证 ±0.01 ppm
    电阻 100 MΩ Caddock USF340-20.0M-0.01%-5PPM USD23.66 x 50 USF340 系列,5 x 20 MΩ 串联得 100 MΩ,误差 ±0.01%,1:100 传递保证 ±0.01 ppm

    低热扫描器

    低热扫描器的构思目前还没有定型,大致是这样:

    • 用 Keysight 34980A 控制 34959A 模组。
    • 34939A 模组的热趋势电压为 3 µV,作为扫描器称不上低热。想法是把 34939A 模组内的原继电器拆除,然后将其继电器线圈驱动的接点分别接至 NO 及 COM 的接点(如 Coil1+ ↔ NO1 / Coil1- ↔ COM1,以此类推)。这样 34939A 面板上的两个 78 脚 D-Sub 接头就变成了可以驱动外部继电器的驱动电路,可以独立驱动 64 个外部继电器。
    • 原 34939A 的继电器是磁保持的,所以外部继电器也一定要同样是磁保持的。外部继电器的线圈阻抗若与原继电器不同,可调节 34939A 上的驱动电阻。
    • 把标准电阻、哈蒙分压器及低热扫描器都用标准的 19 寸 2U 机架箱组装起来,面板再装上低热接线柱接至万用表即可。

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    器件 品牌 型号 单价 注解
    扫描控制 Keysight 34980A USD3,036 官方报价
    继电器驱动 Keysight 34939A USD1,421 官方报价
    低热继电器 Panasonic TXS2-L-3V USD4.047 x 64 磁保持,双刀,热趋势电压约 0.3 µV
    电板 Chip Quik SBB830 USD6.49 x 8 每片电板焊接成 1:8 双刀扫描器,共 8 片
    接线柱(低热) Pomona 3770-0(黑)/ 3770-2(红) USD11.39 碲铜镀金低热接线柱
    接线柱(一般) Pomona 3760-5(绿) USD4.69 黄铜镀锡接线柱
    D-Sub 驱动线 Amphenol CS-DSDHD78MF0-002.5 USD41.90 外部继电器驱动连接
    19 寸 2U 机架箱 Hammond RM2U1918SBK USD206.77 必要时可改装成恒温箱