一年后,我再次校准了5450A,请参阅G列
同样,与3458A第一栏的验证相比,10M,19M和100M的验证距离很远。

我打开了仪器,并如图所示,直接在设备内部的电阻上测量了这些高欧姆值。 5450A设置为OPEN,这会使所有继电器断电。

根据测量值"direct"在K和M列中,您可以看到,现在所有的高欧姆读数都与之前校准的值非常匹配。
一旦进入适当的范围,读数就会下降到错误的值,低至50至300pm。那'显示在上图中。
那里fore, there has to exist a leakage path inside the 5450A.
我拆焊了高输出/感应PTFE电缆,如下所示:

100M的测量速度稳定得更快,但仍然像以前一样出错。
拆开继电器K30的电缆时,应使用正确的读数。 K30的打开范围为100M Ohm。
因此,我拆开了K30继电器插座,并通过在两个断开触点之间施加50V电压并监测电流来测量其泄漏。<1pA。因此,插座应具有>5 * 10 ^ 13欧姆。与100MOhm并联,最多将产生几ppm的误差。
无论如何,我用甲醇清洁了插座及其在PCB顶部和底部的区域。这尚未解决错误。
因此,我对继电器K30进行了调查。
在50V的隔离引脚之间,我测量的泄漏电流约为20..40pA,即两个断开的继电器触点之间,开关触点与保护装置之间的距离(继电器金属体)以及开关触点与线圈触点之间的泄漏电流。
这样,每个泄漏电阻大约为10 ^ 12 Ohm,当这些路径相加时,100MOhm电阻的误差为几个100pm。
还可以观察到,5V数字电源甚至可以向网络提供泄漏电流。

仔细看一下继电器K30,您可能会看到底板和隔离垫圈是由某种塑料制成的,我认为它不是PTFE。
如绿色箭头所示,这种塑料将引起所有触点之间的泄漏电流。我假设这种塑料包含填充剂/软化剂,填充剂/软化剂在30年后会脱气或扩散,并造成这种泄漏。也许塑料本身会变质,并且破裂的产品仍在导电。
我拆卸了继电器,拆下线圈,然后用汽油和甲醇清洗了触点和基板。这没有任何改善,泄漏电流保持不变。
所有机械继电器K15..K20,K30和K31的泄漏可能会影响高欧姆读数。
如果我将其拔出并使用高欧姆范围,则读数将不再下降。

每个人都可以通过在外壳接地和护罩之间施加50V来测量该总泄漏。我观察到大约450pA的泄漏电流,因此仅在模拟和数字以及电阻链之间存在约10 ^ 11欧姆的隔离。'与100M电阻有关的1000ppm误差等级。
解释,为什么'示意图中指出了可能正确校准的方法。您会看到,跨越100M的50V测试电压被划分为大约5V。两次电压测量之间的比率给出了10M至100M的校准比率。在此电压测量模式下,关键的泄漏电流不会影响100M电阻,但是在任何常规电阻测量期间,肯定会减小其值。
那里'仅与10M电阻器并联的泄漏会影响该比率的测量,但是会减小一个数量级,即大约10ppm。

此错误描述与DMM的品牌以及测量电压(10V或100V)无关。因此,即使是享有盛誉的8508A在正常或高压电阻模式下也将显示完全相同的误差。
因此,我得出的结论是,HP仪器可以很好地测量高欧姆,在规范内或更高。
5450A本身会在高欧姆范围内引起此故障。对eevblog(#544,33:52 .. 34:10分钟),PeLuLe,夸克和矿山的仪器也进行了同样的观察,也许zlymex也是如此。
Fluke PWW电阻确实很棒,但是这些机械继电器很烂。
那里fore, this is a systematic error after many years.
这些继电器可能不是全新的。
老库存很贵,我'我们已经看到1 EA约80美元,但他们肯定会遇到同样的问题。
TYCO仍提供这些标准的R10继电器,但隔离度指定为10 ^ 11 Ohm,即短3个数量级。
回想起来,Fluke工程师面临着这样的问题,即这些机械继电器应隔离至10 ^ 14 Ohm,但也能够承载高达500mA的电流。在这种设计中,不可能解决这个矛盾。也许看一下类似的5720A设计可能会发现,如何可以做得更好。
否则,经过10多年的发展,这些较新的仪器将面临同样的问题。
为了解决5450A中的这个问题,我认为可以通过中断高欧姆簧片继电器和低欧姆机械继电器之间的路径来分离高低范围,并将高欧姆范围(1M ..100M)连接到前置插孔,较低的欧姆范围(1欧姆.. 190 kOhm)向后。
也许以后我'我们会找到一些真正高度隔离的簧片继电器,5V线圈和100mA的车流电流来代替故障继电器。
关于 校准过程的不确定性。
我使用5442A作为DCV源,使用3458A作为比率测量。
在遵循手册的标准程序中,从我的外部10k标准开始,将测量的电压和偏移记录在计算Excel表中。标记为绿色的字段将显示校准值,该值将连续用于下一个上/下范围。

由于3458A可能会在高欧姆范围内产生额外的泄漏电流,因此我使用了一个附加步骤,即对每个电阻值进行两次测量,以消除这些DVM电流。
给出的读数与标准过程非常相似。

我还直接在开放式仪器内部处理了后一种方法,这也从外部为校准提供了一致的结果。
因此,我得出结论,正常的校准过程实际上不受继电器泄漏的影响很大。
坦率