自从拆解了一台新款数字万用表后,终于发现了Keysight成功的大秘密
(感觉被套路了...)
没有 bumper 的 34401A,看起来确实显得孱弱许多
Bumper 的设计在今天的台式仪器上仍然广泛使用
设计一款成功的产品,最困难的地方就是需要投入巨大的精力来平衡成本,性能,和可靠性。要满足这三个要求而不作其他牺牲,需要对产品细节投入大量的精力,还需要研发团队,订单管理团队和关键供应商之间进行大量的创新、协同工作和相互支持。我很高兴我们一直干的还不错。
EEN:作为34401A的项目成员,是否有一点点让你觉得遗憾的地方呢?
WW:不,完全没有,它是完美的。(傲娇脸...)
EEN:我们看到多斜积分技术(Multi-slope ADC)在 34461A 上已经发展到第四代,这一代技术有哪些改进。新的 ADC 系统仍然使用多块芯片组合完成,未来是否有可能制作单一芯片实现这一功能。
WW:我们在万用表中持续不断的改进 A/D 算法和技术。最早期的多斜积分技术后来逐渐演化为第二代( 3458A 和 34401A )和第三代( 34410/11A )。在新产品中为了平衡分辨率和速度,ADC 的设计中使用了 delta-sigma 算法,同时也使测试结果得到了更好的线性度。精密 ADC 设计需要使用到很多器件(包括参考电平和高稳定性器件,匹配电阻网络,高阻抗和与之相匹配的低泄漏开关器件,A/D 控制电路等)。高层的芯片整合虽然一直在不断发生,但是我们发现单一的芯片设计还是无法满足我们需要的所有精度要求。因此,目前的设计仍然基于多个芯片和器件。我相信技术会不断发展,也许没多久,一块独立的芯片就能实现我们所有的性能要求(那时候价格就会更便宜啦)。
34461A 的第四代多斜积分 ADC 电路部分,仍然使用了多块芯片组合实现
EEN:我们注意到近年来,许多电子测试测量公司开始更多的谈论应用和方案。对于通用电子仪器比如万用表,应该如何适应这一潮流?
WW:确实是这样,对于我们的许多产品,市场都会要求我们去适应更多的特殊应用,数字万用表也是这样。对此我们也选择了多种应对方法。 首先,就是可以通过升级 firmware 加入更多功能,这是非常容易的方式。另外许多产品可以通过安装 license,打开某一项特殊的应用功能(有点像手机里的 Apps)。最后,我们还一直致力于开发更多的软件配合仪器使用,以满足更多独特的应用要求。
EEN:相对于过去的产品,这次 3446X 系列万用表有哪些关键的技术创新?
WW:新的数字万用表采用改良的 ADC 设计,使我们能够在较低的成本和较小的体积中,实现七位半的精度和分辨率。新一代的 ADC 设计也使我们能够实现更快的读数速度。另外,我们还将自动校准功能(Auto Calibration,ACAL)添加到我们的设备中(34465A 与 34470A),以便在温度环境影响下,仍能保持较高的测量精度。
我们在更早的评测中提到过,34461A,34465A,和 34470A 除了极少数核心器件不同外,主电路的设计几乎完全相同,有效果的降低了研发和生产成本
除此之外,得益于过去 25 年里数字技术的发展,我们能更好地利用那些过剩的运算能力,做到在 34401A 上无法实现的事情。我们将过去很多通过模拟电路实现的功能移植到数字电路上(比如有效值的计算),得到了更高的可靠性和稳定性,价格还便宜了不少。比如 FPGA 使用,它承担了很多过去需要专用芯片来完成的事情。
LATTICE 的 FPGA 芯片完成了多斜积分中大量的运算工作
EEN:3446X 系列万用表在操作界面上发生了很大变化,大家的反应如何?新的 UI 能给用户带来哪些好处?
WW:大家对新的操作界面反馈非常好,感觉直观而且能很快上手,基本上不用翻说明书。导航菜单可以很容易找到各种功能(34401A面板按键很少,所以需要复杂的组合按键深入层层菜单,才能找到需要的功能)。测量结果可以在更大的彩屏上显示,我们现在不光能提供读数,还可以图形化显示统计结果。在 UI 设计中,我们希望不仅提供准确的读数,还能用更直观的方式展示结果,提升他们对测量结果的洞察力。你现在可以看到趋势图,直方图,统计信息等数据,而不仅是显示读数,可以更全面地分析数据,从而更好地了解测量结果。
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