N_EMBED 发表于 2021-3-4 15:38:11

围观学习一下欧洲核子研究中心CERN开源超强八位半电压表hpm7177

在隔壁论坛看到eric2013大佬分享了这个开源项目,感觉DIY的过程挺有趣的,也来分享一下。歪果仁有钱有闲,折腾个8位半万用表洒洒水。

项目介绍
欧洲核子研究中心在HL-LHC加速器中项目将需要一百多个8位半万用表,因为商用设备比较贵,想着自己动手丰衣足食就开干了。

该设计基于商用ADC ADC Analog Devices AD7177-2,它是一个独立的单元,通过光纤进行接口以进行读取和同步。
目标模拟信号带宽为2000 Hz,主要设计目标是非常低的1 / f噪声和出色的短期稳定性和准确性,对于低于10 Hz的带宽,有效分辨率超过23位。

hpm7177功能框图


ADC采集板,6层PCB,



开源资料下载链接:https://ohwr.org/project/opt-adc-10k-32b-1cha/wikis/home
内容有是主要板卡的硬件资料和机械结构,以及评测报告,由于部分文件涉及软件版权,有需要自己去下载吧。

另外,有个制作过程的视频,由eric2013 大佬转载分享。
https://v.qq.com/x/page/s323187xwu3.html

视频记录了整个制作过程,包括自己刷锡膏,手工放元件,用恒温加热台煮板,散热器切割,以及板卡外壳组装等,有很多东西值得学习,另外视频中的老外是比较幽默风趣的,视频值得一看。


视频中说,总共花费了1710刀,当然不包括人工,他们本身享受其中的快乐。


有些疑问,为什么贴片焊接的时候要放到一个锅里煮?
开源之后了国内会不会出现类似机器狗那样的自主开发?


amazing030 发表于 2021-3-4 16:24:40

国外机器狗开源了国内就有自主开发了啊

N_EMBED 发表于 2021-3-4 16:44:18

amazing030 发表于 2021-3-4 16:24
国外机器狗开源了国内就有自主开发了啊

是的,前几天刚看到一个新闻, “腾讯首个软硬件全自研的机器狗 Max 来了!”,。。。

vtte 发表于 2021-3-4 16:59:49

用了18B20,又用PT1000?

LVmcu 发表于 2021-3-4 17:00:49

国内又有一波高端表要亮相了{:biggrin:}

zyqcome 发表于 2021-3-4 17:36:13

收藏学习

jiamingz 发表于 2021-3-4 17:38:39

有点儿意思

wzavr 发表于 2021-3-4 18:08:17

他们是真的幸福

N_EMBED 发表于 2021-3-4 18:18:28

vtte 发表于 2021-3-4 16:59
用了18B20,又用PT1000?

从框图来看,18B20是一个引到一个座子的,可能这路温度直接送给制冷片驱动器启动或者停止用的,
而PT1000是通过ADC返回FPGA,这才是用来监控和控制温度的。

biying 发表于 2021-3-4 18:37:07

用气相焊接液的高温蒸板实现焊接,收藏了

N_EMBED 发表于 2021-3-4 19:29:41

biying 发表于 2021-3-4 18:37
用气相焊接液的高温蒸板实现焊接,收藏了

第一次听说气相焊接液,我又看了一遍视频,Galden LS 240,搜了一下价格,5KG要一千六七左右,。。。

cne53102 发表于 2021-3-4 20:45:26

放锅里煮有个优势是有气相保护,并且是饱和蒸汽,可以减少氧化,估计也能起到助焊剂的效果

话说这BOM有点烧钱

wye11083 发表于 2021-3-4 21:17:26

cne53102 发表于 2021-3-4 20:45
放锅里煮有个优势是有气相保护,并且是饱和蒸汽,可以减少氧化,估计也能起到助焊剂的效果

话说这BOM有点 ...

不烧钱哪来的回扣啊

brother_yan 发表于 2021-3-4 21:29:51

这个参数为什么称为八位半,浏览了一下原网站没看到八位半的字样

reflecter 发表于 2021-3-4 21:31:24

想起我样片仓里头,还余有7177-2的~

lwy86 发表于 2021-3-4 23:34:34

这加热台不错。

不知道这个写micropython的IDE是什么?


wlmwwx 发表于 2021-3-4 23:50:25

这不是micro Python,就是Python,IDE是jupyter notebook,Web界面的

brother_yan 发表于 2021-3-5 00:11:16

wlmwwx 发表于 2021-3-4 23:50
这不是micro Python,就是Python,IDE是jupyter notebook,Web界面的

这个是jupyterLab,不是notebook

ziruo2002ab 发表于 2021-3-5 01:03:53

疑问:
1. 为什么PT1000测量电路,为了达到10mC精度需要1500和1000两个阻值做校准?1个不就可以得到电流了为什么要2个?
2. 为什么高精密电压表需要产生那么多组的参考电压,啥原理哈

PCBtiepian 发表于 2021-3-5 07:19:47

谁有账号 下载电源板的资料来看看

castiello 发表于 2021-3-5 09:05:58

第一时间在youtube上已经看到了,说实在的做工真的一般,感觉在堆料

lwy86 发表于 2021-3-5 09:42:44

wlmwwx 发表于 2021-3-4 23:50
这不是micro Python,就是Python,IDE是jupyter notebook,Web界面的

看视频到这个界面的时候是写FPGA module代码, 是PYNQ吗?

eastbest 发表于 2021-3-5 09:45:08

看到了熟悉的电压基准 LTZ1000.   
这个“8位半”是楼主自己说的,原作者没有说。它的有效分辨率才23位,离8位半还差得很远。

N_EMBED 发表于 2021-3-5 09:53:01

cne53102 发表于 2021-3-4 20:45
放锅里煮有个优势是有气相保护,并且是饱和蒸汽,可以减少氧化,估计也能起到助焊剂的效果

话说这BOM有点 ...

下面摘抄了一段气相焊接液的商家产品描述,

气相优点:

·大气压下蒸气温度与沸腾液体温度相同.温度波动小于红外加热或激光加热.

·Galden全氟聚醚流体蒸汽密度比空气更高,气相再流焊时取代惰性气,因此消除需使用如氮气等惰性气体的额外成本.

·步骤非常快和高效率,蒸汽凝结加热的热传导系数大约是热空气十倍,大约是红外加热八倍..

·VPH气相加热不受尺寸、外形影响,最大表面暴露的几何形状的约束,每一组件精确同一的温度.

·操作过程干净,零件仅和由蒸馏得来的蒸气接触.Galden流体惰性不会产生与零件的兼容性问题.低热汽化, Galden流体很快从热表面蒸发,零件迅速的无残留的烘干.


从产品描述来看,主要是起加热的作用,助焊应该还是要靠锡膏里面的成分

N_EMBED 发表于 2021-3-5 10:09:18

reflecter 发表于 2021-3-4 21:31
想起我样片仓里头,还余有7177-2的~

是时候把它拿出来玩一玩了

lusson 发表于 2021-3-5 10:16:28

8位半,还要找个9位半的来校准

N_EMBED 发表于 2021-3-5 10:17:56

lwy86 发表于 2021-3-4 23:34
这加热台不错。

不知道这个写micropython的IDE是什么?

这加热台是Type C PD供电的,功率可以到60W,卖四五百,出差外出带着方便,性价比不高。
还是10cm*10cm面积那种加热台便宜又大碗

dukelec 发表于 2021-3-5 10:25:29

本帖最后由 dukelec 于 2021-3-5 10:28 编辑

竟然沒有用 CERN 的養子 KiCad,還有刷錫膏的手法看的我難受。。。

redroof 发表于 2021-3-5 10:28:29

本帖最后由 redroof 于 2021-3-5 10:29 编辑

lusson 发表于 2021-3-5 10:16
8位半,还要找个9位半的来校准

他们自己的文档写了啊,用4个3458八位半和一个校准仪来检验。校准仪输出一个电压,然后四个3458读数平均,就算校准值了。
地球上没有九位半,以前最好的3458已经发布30年了

N_EMBED 发表于 2021-3-5 10:36:56

castiello 发表于 2021-3-5 09:05
第一时间在youtube上已经看到了,说实在的做工真的一般,感觉在堆料

你指的是板子画得不够好还是PCB做工一般?
对比来看,后面的板子做工比视频中的样板要好

N_EMBED 发表于 2021-3-5 10:41:03

eastbest 发表于 2021-3-5 09:45
看到了熟悉的电压基准 LTZ1000.   
这个“8位半”是楼主自己说的,原作者没有说。它的有效分辨率才23位,离 ...

介绍说 effective resolution over 23 bits,实际效果看评测报告

N_EMBED 发表于 2021-3-5 10:43:15

dukelec 发表于 2021-3-5 10:25
竟然沒有用 CERN 的養子 KiCad,還有刷錫膏的手法看的我難受。。。

反复刮的话,密脚IC容易连锡,只能说这位电工还没掌握刮一遍的技术
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