谈谈改装万用表之四~数字表平均值检波改RMS,以优利德ut136b+为例谈改RMS

dayibalang · 发表于 2021-1-8 02:19:10

本帖最后由 dayibalang 于 2021-1-11 00:28 编辑

疫情又有山雨欲来风满楼之势，所以最近又开始在家工作了。无聊之余打算把手里的平均值检波万用表都改成rms的，其实现在手里的101和136都在朋友处飘泊着呢，发现我这帮狐朋狗友更喜欢拿我改过的表用，不过估计136近期能回家，就先从它开始吧。表还没回来，先把ac2rms转换的部分做出来。

rms/有效值是什么?为什么要用rms表征ac?这些常识就不赘述了。其实平均值的表日常用起来没有什么不便，rms表能修的故障mean表也可以，这里只想给大家介绍下修改的方法，但并不建议都去改表玩。

言归正传，怎么改?当然不是改个晶振4兆改8兆采样快了就是rms了，有这种想法或者是不懂什么是rms或者不懂万用表的原理，但是可以确定的是所有mean检波的的万用表都可以改rms，甚至只要不嫌麻烦就连指针表也一样能改。本文讨论的是数字表怎么改，前文有篇万用表的精度调整介绍了数字万用表的基本工作原理，核心是电阻分压后进行ad转换，改rms只要将ac分压后的平均值检波电路替换为rms检波即可，平均值检波因为要乘波形因数加上检波电路元件公差往往保留了校准电位器或软件校准，而rms检波ic往往精度足够高甚至可以免校准。

rms2dc ic的选择，自己搭就没必要了，现成的ic很多，传统的选择就是ad，芯片比较贵，这可能就是低端表往往没这功能的原因，也是为什么0660/1106备受厂家青睐的原因，因为这个方案不用增加硬件成本就能实现rms，136+的芯片厂家承永都是积分转换器要想实现rms必须要个外置转换器，所以他们也出rms2dc芯片，大部分和ad兼容，不兼容的那几个我觉得比ad的用起来还方便，不过不好买，反正手里有什么就用什么吧。富晶的方案理论上可能实现计算rms转换但实际上还是需要外置rms2dc，101的修改等漂回来再说吧，实际上看电路101比136+还容易改。手动量程的7106和7129方案更不用说了，都摆在明面上。

从哪里引出分压后的ac信号呢？简单说只要找到原机的平均值检波电路就可以，为什么说简单?因为全波平均值检波电路有2个二极管有对称的电阻电容，即使没有电路图只靠猜都能找个八九不离十，对于136+的平均值检波就是下面这个电路，test5是分压电路ovsg的缓冲输出，adi是检波运放的反相输入端，ado是检波运放的输出端，acvh/l分别是平均值检波差分输出的高低两端。

改rms时test5就不需要了，adi与ado短接组成缓冲器，由ado引出分压后的ac信号，喜欢ac coupling还是dc coupling可以自己选择，外壳打眼加开关选择ac/ac+dc绝对是个好主意，有这功能的表都不便宜比如4282和289都是高级货，ut195ds可能是我听说过的有这功能的最便宜的万用表价格也够买一打136+了，acvh/l作为rms检波后的dc输入，电源引自万用表芯片的charge pump输出及电池供电端。万用表内都有双电源，即使万用表芯片没泵浦输出外部也有电路提供双电源，慢慢找一定有。

最后说一句，容忍不了底数的人，强烈建议不要改，改了晶振的如果看到改rms后尾数跳也别怨rms芯片性能问题，莫谓余之言之不预也。

表回来了，看看改完的效果吧
/*这里修正一下，下面的误差是改rms时不小心碰了校准电位器的原因，发现后重新校准，更新后的精度见帖子最后更新*/
交流市电，与f115比+0.5% /*此为错误值*/

与4282比+0.26% /*此为错误值，校准后小于0.1%*/

上面都是正弦波是看不出rms的效果的，下面分别是三角波，正弦波，方波，与f115比大约+0.4%，测试时为保留较多位数信号源调整过幅值。与市电的差异应为量程间差异引起。改造后无需校准，对于普通玩家交流基准源本就不易找到，改rms只要事先分析好是可以不用校准的。

看到回帖中有对rms-dc转换芯片的一些应用方面的看法，我不认同，觉得有必要澄清一下
首先关于归零，对于rms-dc有底数是正常的，但要说底数大到影响使用那是绝对不可能的。正常的话不会超过5个字，运气好的话一二个字，甚至是0，如果不是这样，那么我的建议是别动不动说芯片不行，要想想自己运用得是不是够好，再仔细读读手册。我的经验看手册的数据是保守的，实际上3个字是极限。

再就是小信号有没有参考价值的问题，以一个普通变压器为例，在40v量程16.00v，400v量程16.1v，1000v量程18v。显而易见1/10的小信号仍然在1%精度范围内，即使是1/100的小信号误差仍然可以接受，ut136b+的acv精度是1%rdg+3个字，虽然正常人没这么用的，但这还没有超差。所以对于小于10%的信号得出欢乐值……的说法，我的建议还是三个字–看手册。
关于抗干扰这是个很大的话题，但芯片本身就是交流rms运算的，带宽内的ac信号都应该被计算进去，所以在此抗干扰差其实是个错误说法，正确的应该是灵敏度高。还有一些是关于peak error的，参见我7楼回复的帖子。

再补充个136(4000字改rms)与115(6000字rms)的对比

***最后修正一下，前面的误差是改rms时不小心碰了dc校准电位器的原因，发现后重新校准dc，与4282比对差异为0.08%***

13、14楼更新电路图示

star8f8f · 发表于 2023-8-8 11:28:08

学习了。。

dayibalang · 发表于 2023-8-8 01:44:02

454309099 发表于 2023-8-8 00:54
估计是淘宝的便宜点？嘉立创都很贵。

有便宜的为啥还买贵的

454309099 · 发表于 2023-8-8 00:54:42

dayibalang 发表于 2023-8-7 22:18
哪有那么贵

估计是淘宝的便宜点？嘉立创都很贵。

dayibalang · 发表于 2023-8-7 22:18:55

454309099 发表于 2023-8-7 02:20
看了 rms 芯片的价格，好了又省50元。

嘉立创最便宜且有货的 AD737 也要30+一片。 ...

哪有那么贵

454309099 · 发表于 2023-8-7 02:20:40

看了 rms 芯片的价格，好了又省50元。

嘉立创最便宜且有货的 AD737 也要30+一片。

cooks · 发表于 2022-10-31 10:31:32

这篇文章不错...值得学习!!!

姑苏侠隐 · 发表于 2022-10-23 20:51:26

大神的操作

dayibalang · 发表于 2022-4-28 11:53:32

66sun 发表于 2022-4-27 14:51
这块表暂时还没入手，就问日常使用耐用性和性能怎么样，百元以下还有什么性价比表推荐么？数字和指针都行。 ...

耐用性觉得没啥问题，用了两年，其实用的也不算多，不是那种天天要靠维修吃饭的使用强度。至少没觉得有啥问题。
内部比较满意，国产表中不多见，用料受限于价格不能指望阻排了。
任何表都不是十全十美，我之前写过不少这个表的问题，但总的来说都是可以接受，或者在不少人眼中不成问题的小问题。不仅百元以下，即便二三百元以下我也认为这是首选。换句话说就是之所以写了这么多这块表的问题还要推荐它是因为这块表值得推荐，要让后面用的人知道问题才能用好，很多不推荐的表往往是压根不值得费时间和笔墨去评价，因为问题多得写不过来。
我的136+仅在外面明显的地方就看到我改过，加了手动量程按键，改了rms，其实还有一些其它地方。我不建议新买来就改，而是熟悉了，并且使用中发现了对这些功能的需求再去改。或者换更好点的表。

66sun · 发表于 2022-4-27 14:51:38

这块表暂时还没入手，就问日常使用耐用性和性能怎么样，百元以下还有什么性价比表推荐么？数字和指针都行。

dayibalang · 发表于 2021-12-9 17:36:11

本帖最后由 dayibalang 于 2021-12-9 17:39 编辑

manjianghong 发表于 2021-12-9 16:48
sigma-delta表越来越多是个大趋势，福禄克安捷伦日置基本上都转向了∑-Δ，国产的新表也大多使用0660/110 ...

百度一下就好啦，我不过是复制粘贴一下。
这个论坛上我讲的都是应用层面，关于理论知乎上那么多高人肯定比我讲的好

manjianghong · 发表于 2021-12-9 16:48:38

dayibalang 发表于 2021-1-15 13:52
mcu表带rms不是绝对的，这主要还是和adc相关，sigma-delta的数字滤波需要一些计算往往搭配mcu，同时高采 ...

sigma-delta表越来越多是个大趋势，福禄克安捷伦日置基本上都转向了∑-Δ，国产的新表也大多使用0660/1106/hy12p65。而且∑-Δ还有先天优势低频噪声低。

sigma-delta表即∑-Δ表，請樓主向廣大初學者簡介科普一下這種技術方案，謝謝。

manjianghong · 发表于 2021-12-9 16:40:41

lht6531080 发表于 2021-1-11 16:37
RMS-DC 芯片相对于表的价格都不便宜。

最後一欄，價格單位均指美元？

ytq070 · 发表于 2021-5-17 14:33:55

学习了，很棒:praise:

dayibalang · 发表于 2021-3-24 10:21:45

aquacure2236 发表于 2021-3-23 21:22
我看rms最大的作用还是用在钳表测电流，普通用户测电压基本用不到，创造条件都不好创造。 ...

不在于用什么方式，在于量什么，非正弦信号需要rms，正弦都一样

aquacure2236 · 发表于 2021-3-23 21:22:26

我看rms最大的作用还是用在钳表测电流，普通用户测电压基本用不到，创造条件都不好创造。:lol:

zx367 · 发表于 2021-3-23 21:03:10

教程有了，就差LTC1966了。

yumeitao · 发表于 2021-3-2 02:21:02

三杯五粮液发表于 2021-1-10 11:19
呵呵~~玩笑。感谢楼主的折腾。
我记得手头的表是UT56，4.5位的表，是不是就自带RMS? ...

我也有这表,好像不是,可能57是.

huyangmd · 发表于 2021-2-12 21:45:19

manjianghong 发表于 2021-2-12 07:47
哪個表的主板？

优利德ut195ds

manjianghong · 发表于 2021-2-12 07:47:19

huyangmd 发表于 2021-2-8 18:32
楼主，搭车问下，这块芯片是啥作用，搜不到资料

哪個表的主板？

账号		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[手持表] 谈谈改装万用表之四~数字表平均值检波改RMS,以优利德ut136b+为例谈改RMS

本帖子中包含更多资源

打赏

相关帖子

本帖子中包含更多资源

浏览过的版块