給 日置 HIOKI 鈎錶 3280-10F 加上（升級）RMS 計算功能

gsm7

為了能大量增加藍皮錶黨員，小弟帶來獻禮。各位還在等什麼呢？

HIOKI 的小型交流鈎錶 3280-10F 是很普遍的機種，理由無它，因為很便宜……這台有兩個版本，早期沒帶 F 的，後期出了一個可擴充接孔在型號上加了一個 F。裡面的 IC 不一樣，這裡改的是帶 F 的版本。

但是它沒有 RMS 的功能。要是量交換電源或變頻家電的電流會有很大的誤差。有支援 RMS 的同級鈎錶如 CM3289 價格直接翻兩倍，一台帶 RMS 的 CM3289 可以換兩台 3280-10F！

HIOKI 麻煩的地方是，它找沒有資料。所以動手的時候會比較麻煩，因為得自己找出這些電路接線。今天講的內容不用擔心，我已經幫您找好了。

3280-10F 與 CM3289 基本上裡面是一模一樣的東西，連晶片都一樣。差了一個 AD737 的 RMS 計算器，以及產生正負高壓用的兩顆 7660，就這樣的差別。

在 3280-10F 裡面想自己加上 AD737 的話會很麻煩，因為這顆 IC 要使用正負電壓。

對岸那邊最近好像有人流行改錶加 RMS，改黃皮低階錶或改紅皮低階錶，還沒有人試過藍皮。他使用的是 LTC1966 這一顆計算器，只要單電壓供電，最低到 DC2.7V，應該可以的。不過這隻錶在電源低於 2.7V 的時候似乎也可以正常工作，這個是個不確定因素。

▼好了來看看材料：



買的現成的模組板。（其實是買不到單顆的IC……）

這個它在 IN2 的地方已經先幫您做好電源分壓了，不過在 IN1 少了個 CC 電容，得自己加上。

▼先切開線路：



▼串接一個0.1uf的電容：



電路板上的LED不需要，直接拆掉就好。然後將 GND、VSS、EN 這三條線接在一起。

這台 3280-10F 不支援 EN 功能的樣子，CM3289 也是直接開啟電源不關的，就不多事。

這樣就完成了基本的準備工作，等把這片電路板裝進 3280-10F 的電錶裡。





……現在時間已經太晚了，思緒開始不清了。先睡覺去。

jwang210

哇～ 原來還有這種手動增加上RMS處理IC
期待看到升級後的成果！

隨手查了一下，看來是顆不便宜的晶片，一個就要價兩三百

gsm7

接著下來，開始處理電錶內部。

▼先找到這個區域：



把 C108（100nF）、R124（330KΩ）、R125（330KΩ）拆掉。

其實 C108 留著應該是沒有什麼關係，您可以試試看效果如何？我是把它拆掉了，因為 RMS 板上已經有一顆電容器。

▼照著線接好來：



電路板用雙面膠帶直接固定在主控 IC 上就好。C108 右邊的腳需要短接到 GND，並不是它就是 GND 別搞錯了。

▼成品全照：



這樣就全部完成了改裝。

簡單最好！

所以，沒必要的事情別多做，特別是對像又是儀器的東西。

這樣就可以裝起來了。接下來是測試效果。

gsm7

我不是表哥，也沒有在搞儀表，所以手上沒有標準信號源。最算是有每年都得花大錢送校正，那是不可能的！所以只能用粗略的比對法來確認電錶是否正常工作。

同時參與的有同為藍皮家族的 CM3289 與 DT4256 這兩台。

▼Vpp=3V，f=100Hz，正弦波，待測標的物在右邊：



▼Vpp=3V，f=100Hz，方波，待測標的物在右邊：



▼Vpp=3V，f=100Hz，三角波，待測標的物在中間（我調整了一下位置）：



比起 CM3289 來說讀值偏低，但不能說有問題，因為另外兩台也沒有校正過。只能說 RMS 計算器已經確實有在工作了。

假設 CM3289 是正確的，那可以計算 3280-10F（改）的誤差

(1.070-1.058) / 1.070 × 100% = 1.12%

根據 spec 記載誤差為 ±2.3%rdg ± 8dgt 在標準內。當然最好可以是進行一次校正，不過這台要怎麼校正我就不知道了。這個結果已經很好，這邊就到這裡結束，灑花～～～

gsm7

加測頻率響應，以下一律使用 Vpp=3V 正弦波。


▼f=400Hz




▼f=1KHz




▼f=3KHz



DT4256 頻寬被限制在 3KHz 左右，再以上就沒有參考價值。


▼f=5KHz



鈎表也不行了，讀數開始向下掉。

不過這不是 IC 本身的問題，LTC1966 用來處理 100KHz 以上的信號都還游刃有餘。這個限制主要是在出現在週邊的 RC 濾波組件，電錶本身的設計就是如此，就只能這樣了。

gsm7

處理這種東西要做好相對應的準備與適合的設備。不要看時下在網路上這些人弄一些東西，搞得好像很簡單的樣子，就以為自己來也沒問題……這是一般人常犯的錯誤。

之前我曾經對 UT61E 動過刀，結果手術失敗，IC 被靜電打壞了，屍體現在還躺在垃圾箱裡，我也不想去修它，直接把它報廢當成料板來使用。

處理這台藍皮，相機沒有拍到旁邊喔！那些是什麼？靜電手環、抗靜電尖頭鉻鐵、離子風扇……

簡單說就是，弄壞它很簡單的，因為風險非常的高！不是藍皮如此，而是所有的精密儀器都是這樣。所以做事要小心，別說我沒有提醒過您喔！

maxcar

大部份外出工作者用這種電錶是要量比較大電流

所以不需要那麼精密

我認為不需要改裝

就可以判斷跟修理產品

如果需要精準就直接買高價產品.

我們公司外出維修用電錶都是幾百.一般就可以知道大馬力馬達有無問題.因為馬達本身現場跟銘牌數據誤差就大

vivianshe

有一個頭像用藍皮錶的武林人士,
還沒出來按讚.

maxcar

如果公司要買3280-10F 給我用
當然爽

我是可以借用也就是直接拿業主3280-10F來用.麻煩是用完馬上要歸還.真不方便.

jwang210

恭喜樓主完工，雖然像max大說的一樣可能在這種勾表的實際應用場合差異沒有差那麼多，量其他電路時會比較適用，不過這倒是給了我一些想法，用在DIY自動測量還是DIY功率表的時候應該蠻好用的

gsm7

maxcar 發表於 2021-9-11 12:43 PM
大部份外出工作者用這種電錶是要量比較大電流

所以不需要那麼精密

公司的財產就別動了，除非自己就是老闆。

自己的東西就自己看著辦，覺得 OK 的話我提供一個途徑而已。

剛剛在校表，2% 的誤差對低位錶來說還好，但如果是差到 10％ 甚至 20％  的話有時候就會產生很嚴重的問題。至於說要不要有這種堅持與原則，就隨人自由心證了。

gsm7

3280-10F 的 VR101 是調整交直流電壓用的，這點與之前的 3280-10 一樣沒變。

但有兩個問題：第一，VR 值高（大概是100KΩ吧），難調；接點可能長時間接觸，有點 NG 了，會跳變。
第二，交流與直流一起動。所以先調了直流後，交流讀值跑掉；反之亦然。

我猜也許在軟體層面上有功能設定，不然的話就得從硬體電路上的放大與偏壓來著手了，但這個也會讓事情變得更複雜化。有人感興趣嗎？看看有沒有一百人連署準備加入本黨，到時候再來考慮看看要不要繼續深入研究……

gsm7

今天抽個時間來測試一下 RMS 與 AVG 的差異之處。

參加測試的是某山裡製造的交換式電源供應器，用來點亮 CCFL 燈管，用來供應照亮我桌面的光源。因為這負載不是穩定的，會有 5% 左右的跳動，這裡僅作一個相對比較性的測試。



▼先來看看功率錶測試出來的負載量：



電流是 0.975A，但 PF 只有 0.57 而已。



▼看看負載的波形長得有多麼的有趣：



黃色顯示的是電流波形，而藍色顯示的是電壓波形。看得出來電壓波形不是完美的正弦波，代表電網被污染的很嚴重。



▼自製的鉤錶測試治具，這個可以將讀值放大十倍：





▼全新原封未拆的 3280-10F 鉤錶，AVG 測量：



得到一個 0.526A 的電流值（因為治具放大十倍，所以讀值要除以十才是實際的數值）。



▼改過 RMS 的3280-10F 鉤錶，也是本棟開樓的主題：



電流是 0.961A。



▼原版的 3289 鉤錶，RMS 測量：



電流是 0.969A。


結果請自行解讀。


順帶一提，工作檯用的桌燈使用總吃電 100W 的 CCFL？對的。之前試過用冷光 LED 來照，用電僅 20W 多，但是那個藍光真的嚇死人了！因為不想這麼早就白內障，所以還是只能忍痛採用 CCFL。稍後我會更換電源供應器為帶 APFC 的高檔貨，60W 就漂亮多了！

gsm7

▼昨天現場實戰：



變頻多聯式冷氣，以家用等級來說算是大台的。



▼帶 APFC，所以電流波形很漂亮：



透過 100:1 的電流探棒取得的。



這時天空已經開始下起雨來，不玩了趕快收一收。客戶還說我時間真是的抓得剛剛好呢！

allen388399

gsm7大，手上剛好有 3280-10 及 3280-20，3280-10可以依樣畫葫蘆改裝嗎？加RMS後，功能就等於3280-20？

gsm7

allen388399 發表於 2021-9-28 08:35 PM
gsm7大，手上剛好有 3280-10 及 3280-20，3280-10可以依樣畫葫蘆改裝嗎？加RMS後，功能就等於3280-20？ ...

是的，如果這隻葫蘆畫得出來的話……注意 3280-10 用的 IC 與 3280-10F 不是同一顆，pinout 不一樣，要接到哪一邊得要再研究一下。