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测量开关和扫描器 Low Thermal Scanner

时间:2012-10-19  来源:38hot  作者:lymex

什么是测量开关

假如你有了很多基准,那么如何接线测试呢?大部分高位万用表只有一个电压输入,一次只能测试一个基准
要想测试所有的基准,那自然要轮换的来测试。每换一次,就要做一次重新接线。麻烦不说,关键是有人为干扰,有接错的可能,尤其是转换不会是及时的、周期的、准确的、重复性的。

描述:图:比利时某计量单位的电压系统




顾名思义,测量开关其实就是开关,只不过是专门给测试、测量用的,功能上也就是转换测试对象,所以主要是信号级别的,电压和电流不很大,但其它要求比较高,比如很低的热电动势、很小的干扰、很高的绝缘、很好的稳定性。另外,测量开关一般是程控的、自动的。但早期的开关是顺序扫描的,因此现在这样的开关都叫扫描器,英文Scanner。

描述:图:Dataproof的低热扫描器

测量开关的种类和性能
1、纯机械手动的
用按钮、琴键、旋钮来控制,我做了一个,详见:http://www.bbcnn.net/bbs/read.php?tid=1006
这样的开关如果材料选的好,可以做成顶级的,热电动势可以小于10nV。


2、继电器的
常见,主要是可以程控,当然也可以面板手动操作。
继电器可以采用干簧的,特点是速度快、绝缘狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台高、灵敏度高因此耗电小发热小。不过,现在多数计量开关都采用磁保持继电器,只有在动作的时候才需要一个脉冲驱动,然后驱动就可以撤掉,继电器内部有磁铁,能够保持吸和。如果需要断开,需要在线圈上加一个反向脉冲电压,或者在另一个线圈上加上正脉冲电压。因此,磁保持继电器是基本不发热的,所以热电动势可以做的更小。Dataproof等采用那种Printact小型磁保持,是没有引线的,直接用印刷电路板做静止极,这样就少了一个焊接环节,对减少热电动势很有利。


Dataproof的开关一般可以保证<50nV,典型值做到<20nV。高联的开关外表和DP的非常类似,指标也是一样的,因此猜测内部结构也一样。


3、电子的
一般采用场效应管,就是一种压控狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台,这样就没有残余电动势,同时能做到开路绝缘高、短路狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台小、驱动不需要电流的优势,这样就基本上无消耗、无发热,对控制热电有帮助。另外具有速度快、无震颤等优势,适合高速转换。
比如VMOS管,小型的开启状态狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台可以<0.1欧,而开路漏电流可以做到pA级别或更小,控制电压要5V到10V。缺点是不隔离,耦合电容比较大。
再比如PhotoMOS,最早电信系统用的多,属于光电隔离型的,初级部分是一个高效发光二极管,照射到次边的光电池组上,产生电动势,来驱动一对串联的MOS管,这样控制部分和输出部分高度隔离。这种开关的缺点,一个是导通狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台不算很小,常见的是典型值0.85欧;驱动不是很大,可以选出1.1mA电流就可以驱动的(电压大约1.1V);同时开关速度不是很快,毫秒级。这种PhotoMos开关,经过我DIY和两年多的测试,效果还不错,热电动势不大于100nV。

描述:PhotoMos

2009-10-14补充:
简单测试了团购磁保持继电器和AQV212 PhotoMos的开路绝缘狗万类似的平台_狗万赢钱技巧_狗万垃圾平台,10V下均<1pA,也就是相当于至少1E13欧=10T。

成品开关

下面列举一些成品的东西,看人家都是怎么做的
HP
HP什么都做,主要有一些内部带有开关的采集控制器

3421数据采集/控制器,含开关,很老的东西

  

  

HP3852A,也很老,但很大、插件很多,貌似功能很强    



Keithley
K有一款比较现代的7001



  

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