原创 Keysight与Keithley七位半万用表指标和性能对比

 

7510的标准配置要比34470A好很多，在不加任何选件的前提下，可以保存高达11M的存储点，以及最高支持1M读数每秒的采样率（使用18比特ADC采样）。在采样速度和存储深度上远远超过34470A，但这样的配置似乎在继续走一条已经被Keysight证明不通的道路。

在基础测量能力方面，直流电压测量两者都提供了5个量程，从100mV到1000V，我们选择最小的100mV量程作为参考，将两者的精度统一成相同的格式：

34465A （DCV 100mV量程，90天精度）：40ppm × 读数 + 35ppm × 量程
34470A （DCV 100mV量程，90天精度）：40ppm × 读数 + 35ppm × 量程
DMM7510 （DCV 100mV量程，90天精度）：12ppm × 读数 + 9ppm × 量程

可以看到34470A完败，差距非常显著。另外很奇怪的是，作为七位半万用表的34470A与六位半的34465A精度指标居然完全相同，这究竟说明34465A超值，还是34470A不合格呢？

如果再看直流电阻的测量精度，7510提供了10档电阻量程，从1Ω到1GΩ，Keysight 34470A只提供8档，100Ω到1GΩ。我们选择共同提供的100Ω量程作为参考：

34465A （RES 100Ω量程，90天精度）：50ppm × 读数 + 40ppm × 量程
34470A （RES 100Ω量程，90天精度）：50ppm × 读数 + 40ppm × 量程
DMM7510 （RES 100Ω量程，90天精度）：27ppm × 读数 + 4ppm × 量程

这里7510与34470A甚至出现了数量级差别，同时34465A与34470A指标再次保持一致。最后我们再来看一下电流测量能力的比较，7510提供了10uA到10A共8个量程，34470A提供9个量程，从1uA到10A，多出一个小电流量程。我们仍然选择共有的最小量程10uA作为比较标准：

34465A （DCI 10uA量程，90天精度，typical）：300ppm × 读数 + 20ppm × 量程
34470A （DCI 10uA量程，90天精度，typical）：300ppm × 读数 + 20ppm × 量程
DMM7510 （DCI 10uA量程，90天精度）：100ppm × 读数 + 30ppm × 量程

 

差距似乎接近了一些，但是需要注意的是，Keysight在这里耍了一个小花招，它提供的电流测量精度指标，在最小的三个量程内是以典型值（Typical）的方式标注的。文档里所谓典型值的描述是：只有80%的产品可以达到这一指标，但不作为保证指标。

换言之，如果你只用到这几种测量方式，放弃34470A改买34465A吧，只要1395美元，毕竟只要一半的价格，却提供相同的精度指标。让人有一种34470A的出现仅仅是为了衬托34465A性价比的感觉。

Keysight 34465A与34470A在指标上的微小差别让我们有理由怀疑这两款数字万用表在硬件上完全相同，仅仅是34470A在软件上进行数字处理时，保留了更多的位数显示，也就是所谓的分辨率。

由于精度部分的数据仅仅来自于各家的指标说明手册，我们还需要进一步实测，验证一下是否与真实情况相符。这次测试中，我们仍然使用标准的5号干电池作为电压源，它的好处是输出直流电压非常稳定，几乎不带有任何交流干扰内容。验证方法是，我们分别使用34470A与7510对干电池的输出电压进行测试，在测试过程中的设置和布置包括:

1. 10PLC积分时间，确保达到最高分辨率
2. 10V直流电压量程，这是万用表的最高精度量程
3. 打开自动归零功能（Auto Zero On）
4. 输入端设置为10M高阻输入
5. 热机时间超过30分钟 （这里我们犯懒了，其实说明书中keysight要求1小时热机时间，Keithley要求1.5小时热机时间）
6. 读取100个电压读数，计算标准方差Standard Deviation

在这项测试中，标准方差反应了重复测量结果的一致性。我们虽然不能直接验证两家万用表在电压测量中的精度情况，但可以根据100次读数的标准方差，了解重复测量同一信号时，各个测试结果之间的离散程度。如果测量结果分散较大，则一定说明测试稳定性较差。

34470A的操作界面与我们之前测试过的34461A完全相同。自带的分析功能可以直接进行标准方差计算。在进行100次采样后，我们看到结果如下图所示。