UT181A是一款60000字的數(shù)據(jù)記錄(Data Logging)型手持?jǐn)?shù)字萬用表同仆,支持USB和藍(lán)牙通訊条舔。大約于2014年上市。詳細(xì)的產(chǎn)品規(guī)格見優(yōu)利德官網(wǎng)妄荔。
優(yōu)利德門下同類產(chǎn)品還有UT71系列和UT171系列牍颈。除UT71A外迄薄,UT71B/C/E可以存儲(chǔ)100組記錄,而UT71D能存儲(chǔ)9999組記錄煮岁。UT71系列上市較早噪奄,網(wǎng)上看到2006年就有人在用UT71D死姚。 和UT71D簡單比較了下,UT181A功能更多勤篮,做工更好都毒,一些指標(biāo)更高,定位于工業(yè)級(jí)碰缔。
主流的評(píng)測可以看油管上的Joe Smith的視頻账劲。這位大表哥拿UT181A和多臺(tái)同檔次的萬用表對比(當(dāng)然主要是和Fluke 289 比,大表哥認(rèn)為不少方面甚至超過289)金抡。另外瀑焦,這個(gè)評(píng)測里現(xiàn)場燒表,現(xiàn)場修表梗肝,比較好玩榛瓮。
本文主要關(guān)注數(shù)據(jù)記錄及軟件等特色方面。
精度
用AD584基準(zhǔn)電壓簡單測量一下精度巫击。
測量條件:
- 米勒AD584的輸入電壓為15V禀晓;
- 溫度比基準(zhǔn)電壓標(biāo)定時(shí)的溫度高約3度(AD584JH的溫漂是30ppm,10V檔最大漂移為0.00009V)坝锰,對這個(gè)測量的影響不大粹懒。
誤差都在標(biāo)稱的0.025%以內(nèi)。
電池顷级、耗電及充電
UT181A原配7.4V凫乖,2200mAh的鋰電池。
將電池充滿電弓颈,進(jìn)行1秒1次的溫度測量記錄帽芽,時(shí)長設(shè)定為2天。大部分時(shí)間都是熄屏狀態(tài)翔冀,中間查看了三次导街。最后持續(xù)的時(shí)間是37小時(shí)多點(diǎn)。
比起一年都不用換電池的普通手持表橘蜜,這說明菊匿,對數(shù)據(jù)記錄型萬用表付呕,還是很有必要用充電電池的计福。
充電時(shí)間大約是4小時(shí)20分。前3.5小時(shí)的充電功率都在6W以上徽职;后面逐漸下降到0.6W左右穩(wěn)定象颖。
充滿電后,即使熄屏姆钉,功率仍然是0.6W左右说订;但屏幕最亮?xí)r功率在0.9W左右抄瓦。而不插充電器播玖,功率計(jì)讀數(shù)為0(北電海盜版T9功率計(jì)最小可測量功率為0.1W惋啃,所以充電器空載功率在0.1W以下)。
非常粗略的估算UT181A的功耗须妻,按37小時(shí)的工作時(shí)間算埂伦,7.4V*2.2Ah/37h = 0.44W煞额。另一方面,充滿電時(shí)充電器的功率為0.6W沾谜,考慮到轉(zhuǎn)換效率膊毁,此時(shí)萬用表的輸入功率估計(jì)約0.5W。因?yàn)楣β史€(wěn)定且非0基跑,可以認(rèn)為這個(gè)功率不是用于涓流充電婚温,而是用于抵消工作功耗。兩個(gè)角度的估算相當(dāng)媳否,即栅螟,萬用表的工作功耗在0.5W左右。
記錄存儲(chǔ)容量
官方網(wǎng)頁上對存儲(chǔ)容量的說明是“20000組記錄數(shù)據(jù)”逆日,但在使用手冊上并未找到相關(guān)說明嵌巷,不知道如何理解這個(gè)說法。按照術(shù)語室抽,一條記錄(Record)包含多個(gè)采樣(Sample)搪哪,可以是1個(gè),也可以是10000個(gè)坪圾。所以晓折,如果是指20000條記錄,并不能描述真實(shí)的容量 兽泄;但如果是指20000個(gè)采樣漓概,前面37小時(shí)的連續(xù)記錄的采樣已經(jīng)達(dá)到133685,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了20000病梢。事實(shí)上胃珍,新建一個(gè)記錄,即使1秒1次采樣蜓陌,最長記錄的時(shí)間可以超過7天觅彰。
考慮到我的UT181A里已經(jīng)存儲(chǔ)了不少數(shù)據(jù),實(shí)際可記錄的時(shí)間估計(jì)在9~10天(按1Hz采樣率)钮热,也就是約80萬個(gè)采樣填抬。因?yàn)閁T181A不能邊充電邊工作,所以實(shí)際上也不可能連續(xù)記錄那么久隧期。
測量速度
脫機(jī)測量/記錄最快只允許每秒一個(gè)采樣飒责,聯(lián)機(jī)通訊時(shí)則沒有這個(gè)限制赘娄。所以,基本思路是聯(lián)機(jī)測量/ 記錄變化的輸入量宏蛉,看看每秒可以測量多少次遣臼。
用Audacity生成2分鐘幅度漸變的正弦波,由聲卡輸出給UT181A拾并。
用mV檔測量交流電壓暑诸,并聯(lián)機(jī)記錄。
上圖中辟灰,可以看到量程變化時(shí)个榕,產(chǎn)生了一個(gè)不穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。嚴(yán)格地說芥喇,這應(yīng)算UT181A的一個(gè)小Bug西采。
查看起止點(diǎn),可以看到2分鐘的數(shù)據(jù)對應(yīng)于序號(hào)21~1189(界面上的Bug就不值一提了)继控。
導(dǎo)出數(shù)據(jù)到Excel械馆,把21~1189的值貼到data.txt
uniq data.txt | wc -l
可以得出有216個(gè)不同的值,即216次測量武通。
所以測量速度為:216/120 = 1.8 次/秒 (mVAC檔)
傳輸速度
傳輸速度包含兩方面:
聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)測量時(shí)的傳輸速度霹崎。
在上面的測量中,120秒內(nèi)傳輸了21~1189號(hào)采樣冶忱,
所以傳輸速度為:(1189-21+1)/120 = 9.74 采樣/秒尾菇。脫機(jī)測量/記錄后,再聯(lián)機(jī)把數(shù)據(jù)傳到PC端的速度囚枪。
實(shí)測傳輸133685個(gè)采樣派诬,共耗時(shí)23分28秒
所以傳輸速度為:133685/1408 = 94.95采樣/秒。
頻率測量
類似地链沼,用Audacity生成一段頻率漸變的正弦波默赂,可以用于測量“頻率測量的速度”、頻率響應(yīng)括勺、幅度要求等缆八。
過程不再贅述,簡單的結(jié)論:
- 頻率測量的速度:171/120 = 1.4 次/秒 (比mVAC檔要慢)
- 可以測量出頻率的最小信號(hào)幅度:100mVrms(手冊上是600mVrms疾捍,很謙虛)
- 頻率響應(yīng):在我測量的音頻范圍內(nèi)奈辰,當(dāng)然沒有一點(diǎn)壓力(非常平直)。
溫度測量
在前面的耗電測試中拾氓,記錄了37小時(shí)的T1-T2冯挎。T1比T2固定高約0.3攝氏度底哥。
通過交換探頭咙鞍,或讓兩個(gè)探頭靠近房官,初步判斷是這兩個(gè)通道本身的差異所致。不管怎樣续滋,這個(gè)差異完全在誤差范圍內(nèi)翰守。
軟件
手機(jī)上(Android/iOS)的軟件是iDMM(支持UT71/UT171/UT181三個(gè)系列),通過藍(lán)牙與萬用表連接疲酌。萬用表并沒有內(nèi)置藍(lán)牙蜡峰,而是需要一個(gè)外置的藍(lán)牙適配器,和USB接口一樣朗恳,通過光電耦合和萬用表通訊湿颅。
考慮到這個(gè)適配器價(jià)格遠(yuǎn)超過20大洋,而且體積不小粥诫,再加上USB連接本身就已通過光電耦合實(shí)現(xiàn)電氣隔離了油航,所以我沒買。還有一個(gè)考慮是怀浆,實(shí)在需要無線連接谊囚,可以用樹莓派做個(gè)WiFi的適配器或直接遠(yuǎn)程操作。
在Windows上执赡,除了官方軟件镰踏,還找到一個(gè)第三方的App,由CuriousTech開發(fā)沙合。兩個(gè)軟件各有所長奠伪,比如CuriousTech App能直接列出所有記錄;對于溫度首懈,還可以顯示雙通道芳来。
但兩個(gè)軟件都不能將脫機(jī)采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)出為開放格式(比如CSV),只能導(dǎo)出聯(lián)機(jī)采集的數(shù)據(jù)或優(yōu)利德自有格式猜拾。在我看來即舌,導(dǎo)出是最重要的一個(gè)功能。因?yàn)閷?dǎo)出數(shù)據(jù)后挎袜,可以自己做各種分析顽聂、處理和圖表,而不必局限于官方軟件有限的功能盯仪。所以剛拿到UT181A后紊搪,我就開始嘗試破譯其協(xié)議,實(shí)現(xiàn)自己導(dǎo)出數(shù)據(jù)全景。后續(xù)的文章會(huì)講述這一過程耀石。