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书接上文，继续我们的评测对比： 1欧姆标准电阻源     下面是电阻啦。两台设备都支持最高1G欧姆的测量量程，并提供两线，四线以及偏置补偿测量功能。DMM7510还提供了干电路测试法。DMM7510提供最小1欧姆量程，而34470A提供最小100欧姆量程。电阻源：0.9999181欧姆（这是校准仪中提供的真实电阻参考） 1欧姆测量   Keithley （在1欧姆量程下）：低于标准值9 uOhmKeysight（在100欧姆量程下）：低于标准值610 uOhm Keithley胜，并且展现出了巨大的优势。 10k欧姆标准电阻源   电阻源值：10.000040 KOhm （第一天拍的照片特别不清楚，所以我第二天重新拍了一张，看起来光线条件跟前面的图片不同） 10k欧姆测量   Keithley：低于标准值44mOhmKeysight：高于标准值90mOhm Keithley胜。 100 MOhm 标准电阻源   电阻源值：100.01372 MOhm 100MOhm 测量   Keithley：低于标准值4.3 kOhmKeysight：高于标准值16.0 kOhm Keithley胜，电阻测试方面34470A太让人失望。 下面是交流部分了： 100 mVRMS @ 100 kHz 正弦, 经3458A验证     交流电压有效值 ACV RMS的测量可以花费你数周时间去深入探寻。其中的指标包括频率范围，电压值，波峰因数（波形的形状），以及其他考虑因素。指标中通常只给出正弦波的情况，而我正好又没什么时间了，所以我只测试了两个点，分别在100KHz的位置。Keysight那台可以测试波峰因数为10的信号，这点很让人吃惊。但是我手里只有一台正弦波形发生器。如果有人想继续深究这一点，想必会很有意思。信号源输出值： 99.9417mVrms （3458A测试结果作为标准值） 100 mVRMS @ 100 kHz 正弦波   Keithey：高于标准值157 uVrms Keysight：低于标准值 52 uVrms Keysight 胜！恭喜！ 贴了这么长，估计大家都看烦了。结果就是这样，在全部15个测试项目中，Keysight 34470A仅在两项中取得胜利，而在常规直流测量项目中，除了依靠1uA小电流量程在电流测量中取胜外，剩下的项目全部失利。这个结果还是很出乎我们意料的。 其实从测试仪表的角度，由于价格和市场定位的原因，指标上互有优劣也是很正常的事情。各位厂家的粉丝也不必纠结于一时的优劣，毕竟七位半万用表已经可以满足99.9%以上的直流测试需要，这微小的性能差别对我们真的无关紧要。唯一让我们觉得不爽的是，Keysight 34470A作为七位半万用表，居然与34465A六位半万用表具有几乎相同的短期测试精度。这意味着两者之间的差别很可能是依靠软件算法截取更多位的无效数据，这样就可以提高一倍的价格进行销售。似乎在情理上有点说不过去。也有悖于HP/Agilent一贯的严谨作风。 所以从我们的角度讲，如果您真的需要七位半万用表，多花些钱购买Keithley 7510非常值得，因为无论操作界面，使用方法，以及测量精度，都无愧于这个价格。如果您只想选择Keysight的高精度万用表，那么34465A是性价比之王，而34470A并没有体现出它应该具备的性能优势。  

继续上一篇七位半万用表的评测：   3A标准电流源       下一步是直流电流测试。两台表都可以在其中一个电流端口达到3A，而另一个独立端口则可以达到10A测量能力。DMM7510提供最低10uA量程，34470则最低可以达到1uA。我使用3458A来验证电流测试能力并测量负担电压（burden voltage，万用表正负两端的电压降，该数值越小越好）。3A量程（我没有10A的线缆所以没法测试10A量程） Keithley：低于标准值0.3mA Keysight：低于标准值2.0mA负担电压：（万用表测量电流时，串联进入电流环路后两端的电压降）Keithley：1.8VKeysight：2.1V Keithley胜。 1mA标准电流源     5700A作为1mA电流源使用，3458A测量的读数是0.9999840mA，以此作为标准值。Keithley读数：高于标准值3.5nAKeysight读数：低于标准值30.0nA （抱歉Keysight Average处的显示被打乱了）负担电压：（万用表测量电流时，串联进入电流环路后两端的电压降）Keithley：11mVKeysight：105mV  Keithley胜，7510的负担电压指标做的非常好，接近34470A的1/10，说明在小电流测量时使用的旁路电阻更小，对电流测量引入的误差也更小，非常厉害 1uA标准电流源     5700A作为1uA电流源，3458A的读数是：1.000060uA，以此作为标准值Keithley读数（10uA量程下，无1uA量程）：低于标准值140pAKeysight读数（1uA量程下）：低于标准值110.0pA 负 担电压：（万用表测量电流时，串联进入电流环路后两端的电压降） Keithley：1.1mVKeysight：1.1mV Keysight胜！！！！！！（难得胜利一局，主要原因是提供了1uA的小量程） 两台仪表都提供了崭新的数字化仪功能（高速数字采样），可以同时采集电压电流，这里我用了一些测试方法来验证这些功能。 电流采集：600ms，图形化显示   数字化仪功能比较难测试，仅仅测试直流精度不能准确的反应它们的性能，另外，我们也没有设备去测试它们的波形显示功能。作为替代，我设置了一个跟应用相关的测试来检验两台设备的电流采集功能。这个测试就是测量3458A的排出电流（pump out current，万用表切换量程时从测量端泄漏出来的小电流脉冲），因为3458A就在我手边比较方便。为了做这项测试，我把3458A的正负电压测量端直接连接到万用表的电流测量端。我记录了每台万用表在最小量程下的最快采样速率，保存了大约600ms的数据。记录下来的波形显示在万用表屏幕上，分别使用了最大放大倍数和最小放大倍数。   电流采集：600ms，最大放大倍数   最大放大倍数下（以及最高采样率下）显示到的电流波形。（可以看到由于DMM7510的采样率更高，可以将电流脉冲波形展宽更多，看到更多的波形细节，而34470A只能看到一条竖线） Keithley胜。 第二部分到此为止，Keysight难得在小电流测试部分扳回一城，主要原因是提供了更小的电流测试量程。最后一部分是直流电阻和交流有效值测试功能的比对，欢迎大家继续关注，另外也欢迎大家关注我们的微信公众号EENuts，每周为大家更新电子测试测量仪表的评测，拆解信息

前面有关安捷伦 （Keysight）和 吉士利（Keithley）七位半万用表的评测对比文章受到了一些读者的质疑。 有一些偏激的读者甚至留言怀疑我们来黑Keysight，并认为我们的评测方法太过简单，不具备可信度。     我们理解大家从惠普到安捷伦到Keysight一路积累下来的情感，进而产生出一种崇拜。但吉时利也不是测试行业的无名之辈。为了证明我们的比较结果，我们特意编译了一篇国外网友对两台七位半万用表的评测文章。这里使用到了更全面和更有说服力的数据。也请Keysight的拥护者保护好心脏，仔细观看Keithley七位半万用表对Keysight的全面碾压吧。（以下为编译文章内容，懒得看细节的观众可以直接翻到最后几段看结果） 在过去的几个月里，Keithley和Keysight双双推出了各自的七位半数字万用表。Keithley 7510在一月（2015年）推出，主打功能是70平方厘米的触摸屏和1M采样率的数字化仪功能，零售价在3990美元。Keysight 34470A带有47平方厘米屏幕和软菜单控制功能，以及50K采样率的数字化仪，零售价为2890美元，加上刚才列出的数字化仪选件，最高达到3690美元。两台设备提供了几乎相同的功能，接头以及连接接口，但是今天我要讲的不是这些。我是个跟万用表打交道的家伙，而且我是个工程师。我处理数据，我跟数字打交道，我也负责测试。我想看看这两台设备在同样的测试条件下，测试同样的信号，他们的测试能力到底如何（没人付钱让我做这个，也没人要求我做这个，我仅仅是在业余时间，用多余的设备来做的，没有任何公司牵扯到这次测试中，以及，以及，至少到目前为止，我就是喜欢万用表）。 测试设置：Fluke 5700A 校准仪，HP 3458A 八位半数 字万 用表 。 （其中Fluke 5700A是用于万用表校准的高精度基准源，专门用于五位半至七位半万用表的校准，推出到现在已经有过接近30年的历史） 先来一张全家福，上面的两台分别就是5700A和3458A。下面两台就是今天要接受折磨的七位半万用表。     上周在等待几台设备校准的时候，我有了一些空闲时间，所以我就从办公室抓了几台仪器，包括一个DMM 7510，一个34470A，对它们进行了一些基础的测试。你可以看到这里的测试配置。这里有一台Fluke 5700A 校准仪（刚刚进行过校准），以及一台HP 3458A 八位半数字万用表用于验证Fluke校准仪的输出。我将两台待测的万用表都严格设置为同样的积分时间（1个PLC），并使用相同的配置（包括输入阻抗，滤波等）。每项测试中，我都用自己的数码相机拍摄下来测试结果，并在描述中列出测试误差。 10V 标准电压源   让我们从最基本的功能开始：10V，1V和0.1V量程下的直流电压测量。我们对5700A产生的10V标准直流电压进行多次测量（300次以上），然后对测量结果的平均值进行比对（使用多次平均是为了消除随机误差的干扰）。 请忽略屏幕下方的统计信息，因为我有时候会在测试过程中偶然触碰到连接线和接头，所以请无视那些最大，最小，RMS值的信息。由于平均值是对成百上千个历史数据进行的平均处理，其结果应该是可以反映系统误差的。 10V量程下的测试结果： Keithley: 低于标准值3uV Keysight：低于标准值14uV Keithley胜。 1V 标准电压源   1V量程下的测试结果： Keithley: 高于标准值0.5uV Keysight：低于标准值4uV Keithley胜，超出不少哦。 100 mV 标准电压源   100mV量程下的测试结果： Keithley: 高于标准值460nV Keysight：低于标准值650nV Keithley胜。 100 mV 量程底噪   下面一步是底噪测试。为了测试这项内容，我在万用表前端接入低热阻短接头，直接将正负极短接测量零电平，取了大约1分钟的测试数据。从原理上这是万用表可以测到的最低本底噪声。我想尽量把两台表的纵坐标调整到一致，但是由于屏幕尺寸不同，看起来效果还是有点失真。如果你想看到实际的性能体现，还是读屏幕上的数字吧。 100mV量程底噪测试结果： Keithley: 0.05 uV RMSKeysight: 0.28 uV RMS Keithley胜。 1 V 量程底噪   1V量程底噪的测试结果：Keithley: 0.11 uV RMSKeysight: 0.40 uV RMS Keithley胜。 10 V 量程底噪   10V量程底噪的测试结果：Keithley: 0.8 uV RMSKeysight: 1.3 uV RMS Keithley胜。 一篇文章写不下了，不过目前看起来Keysight情况非常不妙。第二部分的中还会有直流电流，电阻和交流有效值测试的结果的比较，请大家继续关注   另外也欢迎大家关注我们的微信公众号EENuts，每周都会更新有关电子仪器仪表的评测，拆解文章，欢迎大家跟我们交流吐槽

在上次的文章中，我们介绍了吉时利（Keithley）与前安捷伦（Keysight）的新款七位半万用表外观和操作界面对比，也就是大家所说的颜值，不知道大家更喜欢哪款，审美这东西没有统一标准，对工程师来讲，主要还是看性价比。所以这次我们集中来看两款仪表的价格，指标和实测结果。 我们先来看一下两款数字万用表的价格。这次看起来Keysight更加老谋深算，官网的丐版报价是2890刀。在增加了50KHz高速ADC采样和2M采样存储选件后，价格达到3540美元。       而Keithley的DMM7510，不出所料，价格远远高于34470A，起价高达3990美元。看到这里我们几乎认定7510的悲惨命运。其实两者在配置相同时的实际价格相差只有400美元，但由于Keysight将GPIB，高速采样和大存储这几种不常用的功能改为选件，删减之后的裸奔价比DMM7510一下低了1100美元，这是非常厉害的定价策略。Keithley在这里感觉吃了个哑巴亏。     另外值得一提的是，除了这款使用触摸屏的7510万用表以外，Keithley还意外的推出了另一款没有前面板的型号，DMM7510-NFP，其中NFP应该是无前面板（None-front panel）的缩写。这应该是推广给自动测试系统或者产线用户使用的版本。这些客户通常使用电脑软件控制仪表，不需要进行前面板操作。不过这样的设计真的好么？效果看起来非常别扭，去除前面板和所有按键接口后，销售价格仅仅下降140美元。对于价格异常敏感的生产线用户，这样微小的价格变化有个毛用。     还有一个更加显著的问题是，真的有使用者能接受完全没有前面板的仪表么？大概在五六年前，安捷伦就基于自己的34411A六位半数字万用表，推出了无前面板版本的L4411A（下图），希望与当时正在兴起的PXI模块化万用表竞争。外形虽然是简化版，但售价却高于34411A，市场接受程度非常一般。这次Keithley似乎要犯同样的错误，甚至更进一步将屏幕显示完全去掉。从个人角度上说，我很难接受没有屏幕的仪表，以目前的接口通信速度和稳定性，完全指望在电脑上通过虚拟面板操作仪表会大大影响使用效率，我甚至都能想象工程师在使用过程中抓狂的样子。       转回到34470A与DMM7510的价格对比，这样悬殊的价格差距是否仅仅是因为外观用料差别导致的，两者间实际的指标差距能有多大。这里我们再来仔细察看一下两台仪表的数据指标说明书。 首先我们看一下Keysight 六位半万用表3446x系列和34470的比较，可以看到整个系列基础精度逐渐提高。采样速率也相应有所提升。34470A丐版采样速率为5000读数每秒。增加高速采样选件后可以提升到50K读数每秒。这是个中规中矩的指标，早在七八年前34411A系列六位半万用表就已经通过添加一块额外的高速ADC芯片达到了这样的采样速率。这次把高速采样功能做成选件，说明Keysight认为常规用户在使用万用表时并不需要太高的采样速率，况且采样率与分辨率是一对互相矛盾的指标，50K采样率下的分辨率只能达到四位半，这对有高精度需求的用户来说意义不大。另外由于提供了USB接口和网络接口，GPIB接口被改为选件以节省成本。标准存储深度也被限制在50000个读数，这个配置看起来算是实惠够用。 由于看到高端六位半万用表34465A的指标与34470A非常接近，在下面的比对中，我们也加入了34465A的指标用作参考，下图是Keysight新一代万用表平台的四款产品基础指标对比。     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。     因为采用触摸屏设计，7510的界面设置比较直观，我们很方便的按照同样的配置对它进行设置，触摸屏设计的一大优点是可以简化仪表的学习时间，通过滑动屏幕可以调出设置菜单，点击相应的按钮就有对应的设置菜单弹出，非常直观。     另外完整菜单的设置也全部采用图标的形式，显示效果非常漂亮。     我们并没有在测试中找到直接进行标准方差测量的办法，这也算一个遗憾。只能通过数据记录的方式采集100个读数，上传到电脑端在Excel里进行分析：     最后的计算结果如下：     标准方差的比较中，7510的结果是1.97E-06，而34470A的结果是5.3E-06，7510多次测量值的离散程度远远小于34470A。最大值与最小值的偏差中，7510为8uV，而34470A达到19uv，同样是7510取得巨大的优势。 当然这个简单的测试仅仅说明了测试结果的一致性问题，如果大家还有更好的验证精度的方法，也欢迎继续和我们进行讨论。但到目前为止，我们一致认为如果单纯从性能比较，7510的指标是优于34470A的。 在这次评测中，我们觉得Keithley 7510在新产品设计中体现出了一种更高层次的追求。这表现在对触摸屏操作的勇敢尝试，对高品质工艺和用料的使用，以及对性能指标的严格要求。但是带来的负面效应就是成本和价格的上升。 Keysight凭借强大的品牌号召力，精心设计的定价，合理的平台化设计，以及够用的产品性能，相信可以在七位半万用表市场拿到很好的份额。而Keithley很有可能因为价格问题遇到阻碍。但34470A也有可能遭遇来自同一平台的34465A的挑战，接近一半的价格，却具备同样的配置，以及相同的直流测量精度，34470A仅仅在长期稳定性上具备优势，在性价比上显然34465A胜出。另外完全相同的短期精度指标让人觉得34470A作为七位半万用表有点名不副实。我们在后续的文章中也会进一步通过仪表拆解详细为您解释34465A与34470A在硬件上的差异。 对Keithleyl来说另外一个比较要命的问题是，7510作为新型数字万用表平台，其操作方式和设计风格已经注定它的价格会高居不下，如果在此平台上继续推出六位半甚至五位半台式数字万用表（这可是数字万用表真正的大市场所在），该如何面对Keysight的价格竞争？这样下去Keithley的万用表市场可能会面临很严重的问题。 也欢迎大家关注我们的公众号EENuts，我们会每周更新仪器仪表相关的拆解评测内容，大家可以随时在这里或者通过微信跟我们交流您的想法

The company I had been working for then had designed and created a USB-powered data-acquisition product. The product worked great, but when it came time to verify its ability to meet the current-draw USB requirement for suspend mode, it failed miserably. Although the calculated current draw was well below the 500µA current spec limit for low-power suspend mode, the actual draw was about 5mA. The design engineer had spent weeks measuring things and replacing parts but nothing worked. After a few frustrating weeks the engineer was told to enlist my help, so, together we made yet more measurements. A DMM was used to verify all the usual voltages, and a scope to ensure something wasn't oscillating, unfortunately, everything looked fine. One day, while bending over the suspended unit I noticed that the current dropped from about 5mA to 1mA. Stand up straight and the current returned to 5mA; was this some kind of oscillation and our body capacitance affecting the circuit's Q? Most analogue guys have experienced something like this at one time or another. More probing with the scope and lightly running our fingers over PCB pads and components revealed nothing was oscillating. At that time I remembered having read that glass encapsulated diodes can act as photodiodes. This was an SMT board with no glass diodes, but we did have an LED on the front panel. Cover the LED and the current dropped, uncover it and it rose again, voila! This LED had a grounded cathode and was connected to the bus driver through a resistor. As it turned out, the LED would generate enough photoelectric voltage to drive the tri-stated output into a linear mode such that the bus driver IC's internal circuitry would draw 4mA off of the 5V supply. The tri-stated output was still a very high impedance and so it would not sink the LED's photoelectric-generated current, so the LED's voltage was truly a function of the light entering its lens. The output impedance of the LED's photoelectric source must have been very high, attempts to measure it with a scope showed nothing, the 10Meg input impedance must have loaded the source until there was an immeasurable voltage left. Tried again with a bargain basement, hand-held DMM with a 10Meg input impedance and it indicated only a few millivolts, the DMM still loading the source. When the LED output was measured with a higher quality 6½ digit DMM with GOhms of input impedance a whopping 1.4V was indicated. I had remembered reading an application note by TI about something similar to this, "Implications of Slow or Floating CMOS Inputs" (SCBA004C, February 1998).   This note included a graph indicating that the IC's supply is a function of the logic input voltage level; similar graphs are included in the datasheets of other logic devices. But, ours was not an input but a tri-stated output, apparently a tri-stated output that is driven by some external voltage can still affect the quiescent current of the device. Who knew? The solution was simple, place a 22k resistor from the LED's anode to ground. This gave the light-induced LED current a place to go without biasing the tri-stated output into conduction. The data acquisition card now behaved well, even in an environmental chamber operating from -40°C to +60°C. Glenn Fasnacht has worked with analogue, mixed signal, switched mode power supply design for test and measurement products since 1975. Since 1998, he has worked stints in project management at Reliance Electric, Smith Meters, Akron Standard, Keithley Instruments, IOTech, and VTI Instruments. He has four US patents. He submitted this article as part of Frankenstein's Fix, a design contest hosted by EE Times (US).