Цифровой мультиметр UEI EEVBlog 121GW - мультиметр для гиков который построил Дэйв

Сегодня посмотрим венец приборостроения для гиков, а не для профессионалов.
Открытые схемы и исходный код, Bluetooth, MicroSD, 0.05% базовая точность, выделенный TrueRMS конвертер, и фирменная фишка Дэйва — низкое падение напряжения при измерении тока.


Это предпоследний обзор в серии обзоров на мультиметры, финалом которой должен стать обзор-сравнение нескольких мультиметров, приправленный моими размышлениями о выборе «идеального» мультиметра для дома.
Это самый дорогой, из ручных, мультиметр, который у меня есть.
Несмотря на то, что этот мультиметр я хотел давно, купил я его, скорее, случайно.

Интересные характеристики.

Bluetooth.
Открытый исходный код с кросс-платформенной поддержкой (Android, iOS, Windows).
15V напряжение проверки диодов.
ВА измерение мощности.
Низкое падение напряжения при измерении тока и его индикация.
Micro SD.
Двойной дисплей на 50,000 отсчетов с барграфом.
0.05% + 5 Базовая точность.
Auto-Hold.
600V CAT-III с подтверждением от независимой лаборатории.

Аппаратные особенности.

AD8436 >100KHz True RMS конвертер
Компактный дизайн – 84 × 165 × 59 mm (W × L × H)
Открытый ST ARM Cortex M3 processor (с разведенным S-LINK/V2)
Hycon HY3131 чипсет
MAX4238 усилитель тока (как раз такой использовал пользователь Gloooom для своей переделки b41t+)
Обновление прошивки с SD Карты
Источник опорного напряжения со стабильностью 8ppm ADR3412

Внешний вид и комплект поставки.

Приходит в простой коробке из картона. Мультиметр не особо устойчив к внешним воздействиям, поэтому выглядит немного потрепанным.
Комплект поставки небогатый, пара уже знакомых нам позолоченных щупов Brymen BL21S2-T4SC, термопара, и уверения, что прибор был откалиброван.

Щупы

Силикон, позолота, задняя часть ручек гнется, позолоченные-же адаптеры под 4мм «банан».

В отличие от таких же щупов из другого обзора у этих, почему-то, нет пластиковых наконечников.

Размер.

Это реально кирпич, толщиной он с мой BM869s, и в полтора раза толще народного UT61E.

Но если смотреть сверху, то он кажется меньше чем ut61e.



Cзади вырез под магнитик или ремешок, парковочные места для щупов. С внутренней стороны разместился логотип eevblog.

Экран.

Основной и вспомогательный дисплеи, очень быстрый барграф (в принципе он еще дергается при 60Гц). Подсветка не имеет автовыключения.

Спереди

довольно много всего, рассмотрим поближе.

Кнопки

Range — переключает диапазоны измерений или 15В режим проверки диодов.
Hold — режим удержания измерений или включения AutoHold.
REL ∆ — режим относительных измерений, включения 1кГц фильтра низких частот. Кнопка «вверх» в меню.
1ms Peak — режим захвата пиковых значений, позволяет захватывать короткие события в обмен на снижение точности, при удержании включает bluetooth. Кнопка «вниз» в меню.
Mode — переключает текущую функцию и включает подсветку.
MIN/MAX — режим MIN/MAX/AVG.
MEM — запись измерений с частотой заданной в меню на карту памяти, режим просмотра измерений.
SETUP — вызов меню, удержание позволяет поменять текущий параметр.

Думаю дело в том, что они там, в Австралии, ходят вверх ногами и им нормально когда функции кнопок, в двухрядных клавиатурах, подписаны и сверху, и снизу. Я, пока не прочитал мануал, не мог понять, почему не включается блютус. Забавно, что сам Дэйв часто ругается на не интуитивный дизайн.

Особенности селектора

Каждый раз при включении на мгновение мигает подсветкой, показывает версию прошивки и противно пищит. Если против двух последних пунктов я особо ничего не имею, то подсветка вызывает раздражение.

Два положения OFF — довольно удобная штука, я часто использую этот мультиметр для измерения тока, и то, что он не пищит, пока я вращаю ручку из крайне левого положения OFF, радует, особенно по ночам.

LowZ. Такой режим нам уже встречался, вкратце нужен чтобы получить более низкий импеданс входных цепей мультиметра, с целью разрядить накопившийся заряд или убрать наводки на линии. По сути это просто включенные параллельно входу PTC и резистор. В отличие от все того же brymen, при напряжении ниже 12В показывает ноль.
Этот режим может оказать значительное влияние на измеряемую схему, я часто пользуюсь всякими крокодило\хваталко-подобными зажимами и очень неудобно, что надо помнить про то, что этот режим успеет включиться.

mVA/VA. Режим измерения мощности, позволяет заменить два мультиметра одним в сценариях когда нам нужен амперметр и вольтметр в одной цепи. Что-то подобное я видел у Gossen Metrawatt. Звучит хорошо, но на практике так себе, максимальное измеряемое напряжение всего 55В.

Я довольно бережно эксплуатирую данный прибор, но в интернете встречаются упоминания, что краска подвержена истиранию и очень плохо реагирует на любые растворители типа бензина, спирта или ацетона.

Меню

В меню мы можем поменять\посмотреть.

• Температуру, переключить °C или °F
• Текущее напряжение батарей
• Вкл\выкл автовыключения
• Вкл\выкл пищалки, причем и защита токовых гнезд, и прозвонка, все равно остается активна.
• Контраст дисплея
• Год
• Месяц-день
• Часы-минуты
• Идентификатор мультиметра
• Интервал записи на карту
• Настройку специфичную для текущего режима, как-то уставка пищалки прозвонки и т.п.

Гнезда

Гнёзда не особо глубокие, мало того, я встречал в интернете упоминания, что пластик довольно хрупкий, штекеры без защиты лучше не использовать.
Прибор будет противно пищать если включить не режим измерения тока (или не тот диапазон) при занятом гнезде подназначенном для измерения тока. Еще эту фишку нам рекомендуют использовать для проверки предохранителей, если не пищит, когда должен — значит предохранитель перегорел.
Из необычного — гнездо «А» используется, в том числе, и для диапазона 500мА, видимо та самая борьба за низкий Burden Voltage.

Работа со смартфоном.

Подключается без проблем, для работы с BLE в Android 10 нужно разрешить доступ к геолокации.
Само приложение примитивное, обновляется те же 5 раз в секунду, барграф обновляется вместе с основным измерением. Можно включить (Auto) Hold, переключить функцию, воспользоваться режимом относительных измерений, и поменять диапазон.
Возможности скачать записанные данные с карты памяти нет.

Ландшафтный режим есть, но страшненький.

Режимы измерений и их тестирование.

Сразу хотелось бы отметить, что мультиметр ОЧЕНЬ шумный, второй наименее значимый (предпоследний) знак устанавливается несколько секунд, а последний разряд может не установиться совсем. Решилось это очень просто, если посмотреть спецификации, почти во всех диапазонах указано больше 10 знаков, поэтому даже если прибор показывает погоду на Марсе, формально, он не выходит за ее пределы.

Еще у прибора есть функция AutoHOLD, идея очень интересная — прибор будет удерживать измеренное значение пока оно не изменится значительно. Но на практике получилось не очень, я использовал безусловно стабильный AD584KH и каждый раз hold занимал больше 3.5 секунд.

Еще известный баг.

The ACV Autoraning mode should be not be used with large DC offsets in the presence of AC voltages. This can result in failure to correctly detect the autorange potentially resulting in incorrect ACV readings. Use manual ranging mode in this case

Если коротко, то если присутствует существенная постоянная компонента, то авто переключение режимов ломается, мало того, на дисплее будет отображено не 0L, а какое-то небольшое значение. Найдена проблема давно, а «исправлена» добавлением такого вот комментария в инструкцию, «живите как хотите». Справедливости ради, это не единственный мультиметр с такой проблемой, но это ж комьюнити-дивайс сделанный под чутким руководством крайне придирчивого Дэйва. Демонстрация.

Функция 1ms PEAK, работает только для режима измерения переменного напряжения. При ширине импульса больше 0.9мс работает уверенно, с первого же импульса, в ином случае измерение становится правильным после нескольких циклов.



VA. При использовании режима напряжение ограничено 50В, на основном экране будет мощность, а на вспомогательном, по очереди напряжение и ток.

Разборка

Разборка будет не такой интересной, так как схема доступна на сайте «производителя».
Сзади гордая надпись «Made in Korea», чай не тайвань какой.
Откручиваем два винта(они не выпадают), снимаем заднюю крышку, получаем доступ к четырём батарейкам АА, SD-карте и двум предохранителям. Потребление во включенном состоянии 4.5мА, с подсветкой почти 16 мА.

Откручиваем еще 4 шурупа и отгибаем защелку.

Большой предохранитель размером почти с батарейку ААА, стандартный высокоскоростной HRC (High Rupturing Capacity, высокая разрывная способность) предохранитель 11A, 1000В. Предохранитель поменьше 6,3х32мм, в оригинале тут стоит ASTM HV620, 400мА 1000.

Несмотря на компактный, в смысле ширина х длинна, размер, все элементы разместились на одной плате и их тут довольно много.

Начнем снизу вверх, входные терминалы, диодный мост для защиты, три шунта, сразу над ними MAX4238, над ней мультиплексор переключающий режимы х1 и х10, над ним еще мультиплексор отвечающий за переключение режимов mV/temp, над ним тот самый TrueRMS конвертер AD8436, над ним мультиплексор подключающий фильтр низких частот, еще чуть выше тот самый adr3412, правее от него (над пружинкой «земляного» контакта), регулятор питания +4В.
Практически в центре стоит HY3131 — аналоговый чип мультиметра, еще левее, над резистором в термоусадке мультиплексор отвечающий за режим +15В, и над ним (рядом с кварцем) как раз буст-конвертер.

Справа налево, ответный пятак батарейного отсека, под ним еще один регулятор напряжения, левее большой диод для защиты от обратной полярности, рядом термодатчик NTC1, под термосоплями микросхема часов и ее кварц. По центру довольно крупная часовая батарейка, левее BLE модуль, и два контакта с неотмытым флюсом. Такая же картина и возле пружинки экранирования. Это не результат моего вмешательства, это не отмытый флюс оставшийся после припаивания экрана на заводе вручную. Я уверен, что это «безотмывочный флюс», но все же, где корейское качество?

Откручиваем еще 4 мелких шурупа, которые держат рамку экрана, и пару покрупнее, снимаем плату. Сзади ничего интересного. Опять флюс, рядом с гнездами.

Экран представляет из себя «бутерброд» из защитной крышки, собственно экрана и фона-подсветки. Вот и наши знакомые контакты J1, J2, которые с неотмытым флюсом.

Прошу меня извинить за нежелание отпаивать экран, прийдется воспользоваться фото из интернета. Под экраном тот самый ARM чип.

Очень хотелось посмотреть на состояние переключателя, с пружинкой пришлось побороться. Какая-то непонятная проставка из текстолита.

Пластик чувствует себя неплохо.

Посмотрим и ответную часть. Дорожки пока в порядке.

Контакты. Вот этот дядька гонял 50000 циклов переключателя, и он чувствовал себя очень плохо. После 2 тысяч он начал скрипеть, а в конце уже не работала фиксация и можно было наблюдать просто горы пыли.

Мои вроде нормально.

Еще хотелось бы поговорить про режим тестирования диодов напряжением до 15В. Это кажется реально интересной и полезной опцией, если бы не проблемы, которые появились при ее реализации. В этом видео сам Дэйв объясняет что тут не так. Если вкратце, то для защиты от коротких импульсов в измерительных схемах часто применятся, так называемся, «транзисторный ограничитель напряжения» и выглядит она вот так.

Идея очень простая, в нормальном режиме оба транзистора закрыты и имеют очень низкий ток утечки (единицы пА), если же напряжение вырастает слишком сильно, один из транзисторов пробивает, что приводит в полному открытию обоих транзисторов. Дело в том, что в норме, на таких схемах, никогда не будет слишком высокого напряжения, оно будет понижено делителям. В режиме измерения диодов, обычное напряжение, не превышает напряжения пробития, но мы то хотим аж 15В, а это приведет к пробитию почти всех диодов, с низким током утечки, которые есть на рынке, так что выбор оказался весьма ограничен, и он далек от идеального. На самом форуме eevblog есть несколько страниц обсуждения этой проблемы, выпущено несколько аппаратных ревизий, и, вроде как, в версии 2020 года, нашли разумный баланс между током утечки, скоростью реакции и способностью пережить напряжения больше 15В, «но это не точно»©.

Итого.

«Замах на рубль, удар на копейку»©.
Изначальная идея была очень крутая — мы построим свой, самый лучший, комьюнити-мультиметр и покажем этим вот, из флюко-агиленто-хайоко-госсенов как надо строить.

По итогу получился дорогущий, с кучей багов, посредственным качеством, мультиметр для фанатов eevblog. Второй дисплей оказался практически бесполезен. Очень часто возникает риторический вопрос, «Дэйв, какого черта?».
Единственная полезная «фича» — низкое падение напряжения при измерении тока, но такого же эффекта можно добиться просто используя внешний шунт за 6 баксов).
Запись на карту это интересная опция, но ее прийдется вытаскивать, что неудобно. А режим проверки диодов 15В мне понадобился один раз за год.
Если реально нужен блютус — лучше купить Owon b41t+, при том же уровне исполнения он будет стоить в 4 раза дешевле.
Прибор неплохо откалиброван, но для быстрых измерений последние два разряда прийдется отбросить.
Что касается цены, в заголовке указана цена без налогов, например, я его за такую цену купить не смогу, а самый дешевый вариант покупки 121gw обойдется в 223 евро, по текущему курсу это 275 долларов США. В категории «до 300» есть огромное количество более интересных мультиметров, либо комбинаций из двух. Два мультиметра всегда лучше, чем один!

Избавляться от него, я, конечно, не стану, это все еще приличный настольный прибор, просто не на каждый день.

Если вы, по какой-то причине, все еще хотите его купить, и владеете английски языком, то я однозначно рекомендую серию видео от Joe Smith по этому мультиметру, это самый полный обзор, который только может быть.