台式五位半万用表HP3478A入手体验

kailin

1.购买目的及选择
我一直有自己买台式高精度万用表的想法，不过真正让我下决心的，是有一次手头电阻温漂测试结果。一只+/-1%精度电阻，温漂达到800ppm/℃！
于是，我有了测试其它电阻、基准温漂的想法，这需要一台分辨率高点的万用表。手上的ZT219和VC9807A都只有20000字，测试10K、100K之类的电阻，分辨率只有100ppm，太低了。
业余玩，便宜的高分辨率万用表，有二手5位半台式万用表，或一些DIY成品。
不过，最近这两年，便宜的DIY高精度万用表方案没有看见卖了。
所以主要目标转到了二手成品5位半台式万用表。
以前陆续用过HP34401A、AG34401A 6位半台式万用表，感觉还不错，所以这次买二手台式万用表也倾向于惠普。
说到这里，顺便提下34401A万用表。
34401A可能是史上销量最多的台式万用表，有3个品牌的版本，分别是惠普（HP）、安捷伦（Agilent）、是德（Keysight）。
1992年，惠普推出HP34401A台式万用表。
1999年，惠普分拆测试和计量、化学分析、医疗解决方案和半导体产品事业部，另行组建为安捷伦科技有限公司。34401A品牌改为安捷伦（Agilent）。
2014年，安捷伦科技又将公司拆分为两家企业，此前的电子测量业务拆分重组为是德科技公司。34401A品牌改为是德（Keysight）。
2016年12月，上市二十多年的34401A万用表停产，替代产品是34461A万用表。
根据这个时间点，可以根据品牌来判断34401A的出厂年份时间段。

2.商家测试数据及购买
某鱼平台上，见到有商家出HP3478A，成色不错，尾部螺丝处还有是德（Keysight）易碎贴。最重要的是，商家处有Fluke 5500A校准仪（虽然这台Fluke 5500A实际是否准确未知，业余用来参考下还是可以的）可以让商家测试主要档位的精度。
HP3478A厂家规格：






我自己根据原厂数据，简化为1页的规格表：


商家测试图：
DC电压










DC电阻








DC电流






AC电压


测试结果整理表格（测试温度为预估近似值）


从测试结果看（假设这台Fluke 5500A是准确的）。
DCV档，测试对比精度很好。
DCR档，测试10KΩ和100KΩ电阻的对比偏差为-0.013~-0.010%，也在规格范围内，还行。
    1MΩ电阻与Fluke 5500A的偏差比较大，规格为0.016%+2字，偏差值-0.037%，超规格了。但是，后续我用爱德万（Adwantest）8位半万用表R6871测试阻值1MΩ 标称温漂5ppm/℃（实测温漂大约8ppm/℃）的EE 电阻，HP3478A的对比偏差只有-0.013%。个人猜测，这台Fluke 5500A输出1MΩ电阻不准的可能性更大。后来，我用10支串联的PTF56 100K电阻验证，3MΩ电阻档的测试值，比300KΩ档测试的累加值只低了0.002-0.003%，进一步验证了是这台Fluke 5500A输出1MΩ电阻不准。
    1K电阻测试。这台HP3478A没有清零功能，两线电阻档短路时，有70mΩ左右的电阻，另外还有测试线缆电阻影响，所以1KΩ时两线电阻测试值只作参考，准确对比测量还是要靠四线接法测试。
DCI档，实测精度比规格书好很多。
ACV档，测试10V 50Hz，虽然偏差在规格范围内，但确实有点大。不过，我对ACV精度要求不高，所以也没有让商家再去校准。
价格不到400，不错，于是下单买下( 那批货出完后，二手HP3478A总体价格似乎涨了）。

3.个人使用体验
3.1 实测输入短路时最小底数（影响到HP3478A能测量的最小电参数值，开机半小时以上测试)
DCV：0.5-1uV
ACV：0.3-0.4mV，这个值很大，还不如众仪ZT219的交流小信号测试能力，影响交流小信号测试
DCI：4-10uA
ACI：0.5mA
DCR：0-0.5mΩ
这台HP3478A在直流最高灵敏度档位，会有5个字左右底数跳变，对应的电压、电流、电阻分别为0.5uV、5uA、0.5mΩ，这个基本就是HP3478A能测试的直流最小值。
直流电压灵敏度不错。
低电阻和小电流灵敏度不高。

3.2直流电阻量程拓展
HP3478A和34401A测试直流电阻的内部恒流输出电流最大为1mA，这影响了电阻分辨率，不过可以简单通过附加恒流源实现量程拓展。
我经常用万用表配合直流稳压电源的0.1A、1A恒流模式，测试接插件、开关的接触电阻。
用1A电流配合HP3478A，可以实现1uΩ的有效分辨率（这里说的有效分辨率是指较稳定、不跳变，下同）。




3.3直流电流量程拓展
HP3478A最小电流档为300mA，极限分辨率为1uA，实际上有3-5uA左右的跳变，灵敏度不太够用。
利用HP3478A的30mV、300mV直流电压档，配合DIY的1KΩ标准电阻，可以实现0.001uA有效分辨率，一般的使用基本够了。


3.4 关于交流电压有效灵敏度
也许是HP3478A的有效值芯片比较老，交流电压最小档位，开机有0.3-0.4mV底噪，例如0.385mV。
虽然看起来分辨率1uV不低，短时间内底噪跳变也不是太大，大约跳变2uV。但是却严重影响交流小信号测试。
因为测量交流电压，有底噪的时候，不是像直流那样直接+/-就行了。
例如短接表笔，底噪为400uV，接上被测电压，测得数据为402uV。这时，被测电压有效值不是402uV-400uV=2uV，而是比2uV高很多。大约为402的平方，减去400的平方，所得的差再开平方，约为40uV！
要拓展交流电压小信号量程，不像拓展直流电流和电阻量程那么简便。也许需要一个低噪声高精度宽带前置放大器。

总体上，我对这台HP3478A还是很满意的，以其精度和稳定性来说，性价比非常高。

frival

非常专业，我目前连个像样点的4位半都没有，前几天刚拍了众仪的225，应该够用很久了，实在有需要蹭公司的设备用。

PBX2

１１１

LED潘

表虽好，但几千块下不了手啊。

jjm6361

二手的捡漏买的坏的福禄克台式表。。回来修好精度还行

shj117

台表手里只有3478A了，好像还是84年生产的。直流电压很稳、线性很牛，几百K级电阻较好，M级电阻漂的厉害，可能太老旧了，二手东西价格便宜就留着了。

idolclub

LED潘 发表于 2023-7-22 11:06
表虽好，但几千块下不了手啊。

HP 3478A 二手價與全新的 UT61E+ 差不多

kailin

LED潘 发表于 2023-7-22 11:06
表虽好，但几千块下不了手啊。

我买这台含运费不到400

kailin

shj117 发表于 2023-7-22 14:40
台表手里只有3478A了，好像还是84年生产的。直流电压很稳、线性很牛，几百K级电阻较好，M级电阻漂的厉害， ...

手上金属箔电阻只有1K～100K范围。

1M 10M为EE电阻，1M EE电阻测试稳定性还行，10M EE电阻测试值月老化明显，不知道是EE电阻老化还是HP3478A老化，合适弄点高阻值线绕电阻验证稳定性。
测试1M以上电阻跳变问题，应该为市电感应干扰。我并了个0.1uF CBB电容后，读数慢，但稳定很多。

idolclub

kailin 发表于 2023-7-23 00:32
手上金属箔电阻只有1K～100K范围。

1M 10M为EE电阻，1M EE电阻测试稳定性还行，10M EE电阻测试值月老化 ...

使用短的測試線或屏蔽線可減少干擾增強穩定性。

另外 3478A 也可加入背光功能，會加強數字的易讀性。

kailin

idolclub 发表于 2023-7-23 01:10
使用短的測試線或屏蔽線可減少干擾增強穩定性。

另外 3478A 也可加入背光功能，會加強數字的易讀性。

双绞或屏蔽测试线，会稳定一些，但测试10M以上电阻，还是不如用0.1uF电容稳定。待进一步确认。

液晶显示屏背光，刚买那会是想加的，不过旁边加个台灯效果也很好。看哪天想折腾了加个背光。

kailin

PBX2 发表于 2023-7-22 08:51
3478A是个好同志！几十年如一日的坚挺！有点就不多说了，直说缺点“第一前面四线插口间距不是现在的统一 ...

问题5，我买来后用了一段时间，还是去掉尾部螺丝易碎贴，测试了电池电压。

应该是已经换过新的电池，电压还有3.46V。

PBX2

２２２２

皮卡皮

我买的是thurlby 1905a，更便宜，但用的基准是LM3999Z，比LM399差些，LM399是加热和基准电压分开，LM3999Z是做在一起的，封装也是塑料的

caiyongzhi

买过一块，放在家里吃灰ing。

kailin

皮卡皮 发表于 2023-7-30 13:04
我买的是thurlby 1905a，更便宜，但用的基准是LM3999Z，比LM399差些，LM399是加热和基准电压分开，LM3999Z ...

Thurlby 1905A是一款看起来更老设计的台式万用表，在B站上有Louis Scully对它的介绍和拆解视频。


全手动量程。
基准电压调整，是靠剪断多个电阻中的若干个电阻接线。


价格很便宜的话，买来玩也可以。

kailin

caiyongzhi 发表于 2023-7-30 20:39
买过一块，放在家里吃灰ing。

面板很小，与同样面板宽度的电源堆叠在一起，放在电脑桌面，占地方也不会太大

主要是按键控制档位，比手持表方便很多
桌面放了HP3478A之后，我都很少再用手持万用表

kabala56

PBX2 发表于 2023-7-22 08:51
3478A是个好同志！几十年如一日的坚挺！有点就不多说了，直说缺点“第一前面四线插口间距不是现在的统一 ...

这个基准电阻 是测量电压的，还是电阻的，能否提供下编号或者图片，我也想改改。

PBX2

kabala56 发表于 2023-11-23 11:33
这个基准电阻 是测量电压的，还是电阻的，能否提供下编号或者图片，我也想改改。
...

４４４４４４

5free

PBX2 发表于 2023-11-23 16:55
这个九档基准的作者是北方的，名叫王大勇，电压，电流和电阻各有三个档位，由于我手里这个刚开始只是使用 ...

基准界的一大损失