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[原创] “升级”3 3/4位万用表UT33A的电压档分压电阻

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纯净的硅(高级)

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发表于 2018-1-21 18:34:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
我最常用的万用表是一块优利德 UT33-A ,用了十多年了一直觉得很好使。在一百元以下的万用表里面它的主要优点有:小巧,自动量程,3 3/4位读数,用2节7号电池。从替下我的第一块表DT9205之后,我对它的精度没有怀疑过,不过也没有和高档仪器对比过。
去年底我买了一块新出的ZT111万用表来玩,对比时发现这两个表测量1节5号电池的电压居然有明显的差值。相差几个字可以理解,多了就有问题了。一般来说新表更可信,于是我翻出来以前买的10V电压基准,把UT33-A校准一下看看。在这个万用表的PCB背面,有两个可变电阻,调VR1就是校准电压基准用的。
UT33A_adj.jpg

意外的是,10V校准之后,测1节电池的电压两块表的读数依然相差不少,UT33-A明显读数高一些。若我调整UT33-A的VR1使测电池电压两表一致,测10V基准时UT33A的读数又偏低了。我又拿出来UT61A四位半表一起对比,三打二胜,判断还是UT33-A不准了。按照规格书上0.5%的直流精度,这只表的误差也超标了,不合格。

也不知道当初买来时候是否是这样了,已无从考证。我学习了一下万用表原理,例如 http://bbs.eeworld.com.cn/thread-476362-1-1.html 这里面讲到的,普通自动表是用输入电阻分压的方式来扩展基本电压量程的。例如我这块 UT33-A, 最低量程是 400mV, 那么用 10:1 分压就可以测量 4V, 用 100:1 分压测量 40V. 因为表的输入阻抗是10M欧,推测分压网络用一个公共的10M电阻,下面各自的电阻就成了:
4V量程1/101.11111M
40V量程1/100 101.010k
400V量程1/1000 10.0100k

在UT33-A的PCB上找,果然发现这几个值差不多的电阻:
UT33A_brd.jpg

拆下来排在一起看是这样(拆之前我已决定要替换下它们了):
resistors.jpg
10M电阻是两个5M的串联得到,绿环表示精度 0.5%
1.11M电阻用在4V档,精度不知道,没有色环标。
101k电阻用在40V档,蓝色表示精度 0.25%
10k电阻用在400V档,同样精度 0.25%

如此看来我的这只UT33-A电压档误差超过 0.5% 也是不足为怪的,只要电阻误差在它们的上限(运气不那么好,或者多年后电阻本身老化)。尽管我已买了性能更好的(9999最大显示) ZT111,UT33A这么淘汰也未免可惜。作为学习也好,我决定将这些电阻“升级”一下,提升这个表的精度。

可惜除了10k,这几个电阻都是特殊阻值,高精度也不易一次买齐。退而求其次,那就用常用值的串联得到吧。从立创商城可以买到 0.1%误差 25ppm 0805的精密贴片电阻,我就买来一些备着。考虑了买得到的阻值,替换方案如下:
5M1M+1M+1M+1M+1M 直接影响精度
1.1111M 1.1M+10k+1k+110 1k误差1%影响10ppm取消110影响90ppm
101.01k 100k+1k+10 取消10影响100ppm
10.010k 10k+10 10误差1%影响10ppm 取消10影响0.1%


根据灵敏度分析,上面的组合中110欧和10欧电阻用普通的就可以了。UT33-A只是3 3/4位表,用0.1%电阻不筛选也够日常使用。

今儿动工把电阻换成了贴片精密电阻。我使用了“叠罗汉”法直接搭焊:
mod1.jpg
mod2.jpg
mod3.jpg

换好之后再用10V基准校准一下电压档,再测量1节电池的电压,读数就和我的ZT111, UT61A一致了。果然找到了误差源头所在,升级成功。

此内容由EEWORLD论坛网友cruelfox原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处


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纯净的硅(高级)

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发表于 2018-1-21 18:45:02 | 显示全部楼层
贴片电阻叠罗汉,简直了
霸气
坐而言不如起而行


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发表于 2018-1-21 19:47:07 | 显示全部楼层
这种连接贴片电阻的方式还真是特别


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-1-21 20:07:43 | 显示全部楼层
楼主不如一次性将其他的电压、电流、电阻等挡位全部升级一下?


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纯净的硅(高级)

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发表于 2018-1-21 20:29:56 | 显示全部楼层
这罗汉叠得,满分
So what......


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发表于 2018-1-21 21:22:12 | 显示全部楼层
楼主DIY功力深厚。


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发表于 2018-1-21 21:39:18 | 显示全部楼层
叠罗汉的电阻是贴片的代替的,注意电阻功率,表在测电阻时电阻功率很重要
0805是 1/8W
拆的插装的电阻是AXIAL-0.4或AXIAL-0.3就可以带


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发表于 2018-1-21 21:55:44 | 显示全部楼层
特别欣赏楼主焊那几个电阻!特棒!!


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发表于 2018-1-22 00:08:28 | 显示全部楼层
牛!!
EEWORLD开发板置换群:309018200,——电工们免费装β的天堂,虽然在群里买不到板子,但是可以学会开车;虽然学不到技术,但是可以学会开车;商家勿入!加群暗号:喵


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-22 08:46:18 | 显示全部楼层

焊接功力深厚


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-22 09:52:35 | 显示全部楼层
这叠罗汉的不错,技术精湛


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五彩晶圆(高级)

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发表于 2018-1-22 12:06:22 | 显示全部楼层
“今儿动工把电阻换成了贴片精密电阻。我使用了“叠罗汉”法直接搭焊:”。

首先,恭喜楼主。“叠罗汉”这种焊接,确实需要一定的焊接功力。
其次,需要提醒细啊,楼主。“叠罗汉”这种焊接,完成后,如果有胶枪的话,可以考虑点胶处理下。否则,比如你的这个万用表掉到地上,很有肯能将你“叠罗汉”的电阻什么给弄掉。

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嗯嗯,谢谢提醒。我考虑过碰撞冲击的问题,不过是自己用而已,万一摔了摇一摇听听有无异响就可判断是否掉了。 产品里面必然不能这么搞。 胶枪我也有,不过我不喜欢一坨胶在板子上,不好维修  详情 回复 发表于 2018-1-22 12:13


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纯净的硅(高级)

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 楼主| 发表于 2018-1-22 12:13:19 | 显示全部楼层
huaiqiao 发表于 2018-1-22 12:06
“今儿动工把电阻换成了贴片精密电阻。我使用了“叠罗汉”法直接搭焊:”。

首先,恭喜楼主。“叠罗汉” ...

嗯嗯,谢谢提醒。我考虑过碰撞冲击的问题,不过是自己用而已,万一摔了摇一摇听听有无异响就可判断是否掉了。 产品里面必然不能这么搞。
胶枪我也有,不过我不喜欢一坨胶在板子上,不好维修

点评

我知道,是的,大家都不喜欢点胶。 我一般是轻轻点一点就可以了。 别点太多  详情 回复 发表于 2018-1-22 12:26


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五彩晶圆(高级)

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发表于 2018-1-22 12:26:53 | 显示全部楼层
cruelfox 发表于 2018-1-22 12:13
嗯嗯,谢谢提醒。我考虑过碰撞冲击的问题,不过是自己用而已,万一摔了摇一摇听听有无异响就可判断是否掉 ...

我知道,是的,大家都不喜欢点胶。 我一般是轻轻点一点就可以了。

别点太多


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五彩晶圆(中级)

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发表于 2018-1-22 12:45:03 | 显示全部楼层
贴片电阻质量很小,焊锡搭住完全经得住普通的震动,不必用热熔胶。


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纯净的硅(高级)

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发表于 2018-1-22 14:23:55 | 显示全部楼层
这种连接贴片电阻的方式还真是特别


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纯净的硅(中级)

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发表于 2018-1-22 14:30:07 来自手机 | 显示全部楼层
这贴片焊法太有创意了


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一粒金砂(中级)

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发表于 2018-1-22 18:27:08 | 显示全部楼层
这电阻焊的很骚啊,哈哈


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2018-1-23 09:06:38 | 显示全部楼层
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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-1-10 11:25:38 来自手机 | 显示全部楼层
叠罗汉式焊接很有趣!


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