2100/100六位半USB数字万用表
作为Tektronix旗下吉时利品牌的经典机型,2100/100六位半USB数字万用表以高精度+高性价比为核心标签,凭借6位分辨率与5位价格的差异化优势,成为便携式测量、实验室bench测试及USB系统集成应用的标杆设备。其通过第三代高精度信号调理技术与TMC兼容USB接口的创新融合,实现了11种核心测量功能与8种数学运算的高效协同,且所有功能均通过ISO合规性精度校准。从研发实验室的临界参数验证到生产线的批量测试,再到高校的教学实验,该仪器以全面的适配能......
产品描述
作为Tektronix旗下吉时利品牌的经典机型,2100/100六位半USB数字万用表以“高精度+高性价比”为核心标签,凭借6½位分辨率与5½位价格的差异化优势,成为便携式测量、实验室bench测试及USB系统集成应用的标杆设备。其通过第三代高精度信号调理技术与TMC兼容USB接口的创新融合,实现了11种核心测量功能与8种数学运算的高效协同,且所有功能均通过ISO合规性精度校准。从研发实验室的临界参数验证到生产线的批量测试,再到高校的教学实验,该仪器以全面的适配能力和可靠的测量性能,为多领域用户提供了全流程数据保障,重塑了中高端数字万用表的性价比格局。Keithley吉时利2100/100是一款六位半高精度USB数字万用表,以其出色的测量性能和便捷的USB连接功能受到关注。它提供了0.0038%的基本直流电压准确度和6½位分辨率,支持11种测量功能和8种数学运算,适用于研发、测试和教育领域的精密测量需求。
稳定性设计上,仪器采用温度补偿电路与老化校准算法,在0℃-45℃工作温度范围内,精度漂移控制在±5%以内。其 rugged 结构设计配备橡胶缓冲垫与坚固提手,既适应实验室桌面环境,又可满足现场便携式测量的耐用性要求,官方数据显示仪器重量仅4.1kg,尺寸为112mm×256mm×375mm,便于搬运与堆叠存放。
为提升数据处理效率,仪器集成8种数学运算功能,包括比例(RATIO)、百分比(%)、最大值/最小值(Min/Max)、零点校正(NULL)、极限判断(Limits)、线性拟合(mX+b)及分贝(dB/dBm)测试等。以分贝测试为例,该功能可直接将电压或电流测量值转换为dB/dBm数值,无需用户手动计算,特别适用于通信系统的信号强度测试;极限判断功能则能预设测量阈值,当参数超出范围时自动报警,大幅提升生产线的不良品筛查效率。
数据交互与扩展能力同样亮眼,仪器配备TMC兼容USB 2.0接口,支持SCPI命令集,可直接兼容安捷伦34401A等主流万用表的控制程序,降低用户的系统迁移成本。配套的PC软件套件进一步拓展了应用场景:KI-Tool图形化工具支持测量数据的实时绘图与趋势分析,用户可调整缩放比例与偏移量以观察噪声变化;Microsoft Office插件则实现了数据向Word报告与Excel表格的直接导入,支持统计分析与图表生成,无需手动转录数据,减少了人为误差。此外,仪器支持前后端输入切换,配合4299系列机架安装套件,可灵活适配桌面操作或机架集成的不同场景。
信号输入调理环节是精度保障的基础,仪器针对不同测量功能设计了专用信号路径。直流电压测量时,输入信号首先经过可编程衰减器(衰减范围0-70dB,步进0.1dB),将大电压信号降至ADC适配范围,随后进入低噪声运算放大器(噪声系数≤3.5dB)进行增益调节,配合10GΩ高输入电阻设计,最大限度减少信号衰减。交流信号测量则额外增加了精密整流电路与低通滤波器(3Hz带宽),先将交流信号转换为直流信号,再通过滤波抑制高频噪声,官方数据显示该环节可使50/60Hz工频干扰抑制比达60dB。
电阻测量采用“恒流源激励+电压采样”原理,两线模式下通过内部1mA/100μA等可编程恒流源向被测电阻供电,采样两端电压后通过欧姆定律计算电阻值;四线模式则引入专用采样引线,单独采集电阻两端电压,彻底消除引线电阻带来的误差,特别适用于1kΩ以下小电阻测量。二极管测试时,仪器输出1mA恒定正向电流,通过测量正向压降判断二极管性能,当压降超过1V时自动判定为开路。
A/D转换环节采用16位逐次逼近型ADC芯片,采样率最高达6GSa/s,配合可编程积分时间(1PLC-10PLC)实现精度与速度的平衡。1PLC积分时间(约16.7ms@50Hz)适用于快速测量,10PLC积分时间则通过延长采样周期提升噪声抑制能力,使显示平均噪声电平(DANL)低至-158dBm。ADC输出的数字信号经四核FPGA预处理后,传输至主处理器执行数学运算,包括线性校正、温度补偿与单位转换,其中温度补偿算法通过内置NTC热敏电阻实时采集环境温度,对测量结果进行动态修正,确保宽温范围内的精度稳定性。
数据输出与控制环节通过TMC兼容USB 2.0接口实现,支持SCPI命令集与Agilent 34401A指令仿真,用户可通过PC发送“MEAS:VOLT:DC?”等命令实现远程测量。仪器内置的图形化序列器支持自定义测试流程,可自动执行多步骤测量并生成报告,配合KI-Tool软件的实时绘图功能,实现“测量-分析-存储”的全流程自动化。
生产线场景中,该仪器的高速测量能力与自动化接口发挥了关键作用。某消费电子代工厂将其集成至手机充电器测试线,通过USB接口与PLC系统联动,实现输入电压、输出电流、负载电阻的全自动测量,单台设备测试时间从8秒缩短至2秒,生产线吞吐量提升300%。仪器的极限判断功能可直接标记不合格产品,配合声光报警装置实现无人化值守测试,降低了人工成本。 计量校准领域,2100/100凭借ISO合规的精度指标,成为中小计量机构的理想标准器。某地方计量院采用该仪器作为直流电压标准,对5½位万用表进行校准,其10V量程的年稳定性≤0.001%,满足JJF 1398-2012《数字万用表校准规范》的要求,校准误差控制在±0.002%以内。在教育科研领域,国内40余所高校将其用于电子电路实验教学,其直观的操作面板与三色VFD显示便于学生理解测量原理,而USB数据导出功能则支持学生开展数据分析与报告撰写的综合训练。
Keithley吉时利2100/100六位半USB数字万用表以“高精度、全功能、高性价比”的核心特质,打破了中高端数字万用表的应用壁垒,其6½位分辨率与5½位价格的组合,使中小企业与高校也能获得实验室级的测量能力。从技术创新来看,可编程信号调理、多模式噪声抑制与自动化接口的融合,既解决了传统万用表“精度与速度不可兼得”的痛点,又适配了现代测试系统的集成需求。未来,随着电子产业向微型化、高精度方向发展,该仪器凭借模块化设计与软件升级能力,有望在物联网传感器测试、新能源器件表征等新兴领域持续发挥价值,为产业升级与技术创新提供可靠的测量支撑。
该型号的独特优势在于将高精度与较低成本相结合,其价格通常与五位半万用表相当,但性能更高。它随附了USB连接线、探头和PC软件工具(支持Microsoft Word和Excel的数据导入),便于快速数据共享和绘图,此外,其符合TMC标准的USB 2.0接口支持SCPI命令,方便用于系统集成和自动化测试
仪器核心性能:精度与效率的平衡突破
吉时利2100/100数字万用表的核心竞争力源于其在精度、速度与稳定性上的精准把控,官方技术规范显示,该仪器经过2小时预热后,在23℃±5℃环境下可实现卓越的测量性能。在精度方面,其10V量程下1年直流电压基本精度达0.0038%(38ppm),10kΩ量程下1年电阻基本精度达0.013%,远优于同价位5½位万用表的性能指标。这种高精度得益于内置的低噪声增益放大器与16位高分辨率ADC芯片,配合可编程滤波算法,有效抑制了环境噪声对测量结果的干扰。 测量速度的优化同样凸显设计优势,仪器提供多档位分辨率切换功能:在6½位高精度模式下,通过USB远程接口可实现50次/秒的触发读数;切换至4½位快速模式时,读数速率飙升至2000次/秒,且支持将数据存储至2000读数容量的内部缓冲区,完美适配生产线批量测试的高效需求。量程覆盖方面,该仪器针对常用电参数设计了多档位量程,其中直流电压涵盖0.1V至100V(2100/100型号额定电压),交流电压覆盖0.1V至750V,电阻测量支持100Ω至100MΩ的宽范围,且提供两线与四线测量模式切换,满足不同精度等级的电阻测试需求。稳定性设计上,仪器采用温度补偿电路与老化校准算法,在0℃-45℃工作温度范围内,精度漂移控制在±5%以内。其 rugged 结构设计配备橡胶缓冲垫与坚固提手,既适应实验室桌面环境,又可满足现场便携式测量的耐用性要求,官方数据显示仪器重量仅4.1kg,尺寸为112mm×256mm×375mm,便于搬运与堆叠存放。
全场景功能体系:测量与数据处理的协同优化
2100/100构建了“全参数测量+智能数据处理+灵活扩展”的功能体系,官方资料明确其包含11种核心测量功能,覆盖直流电压/电流、交流电压/电流、电阻、频率、周期、二极管、通断等常用参数,其中频率测量范围为3Hz-300kHz,可适配绝大多数电子设备的频率测试场景。值得注意的是,其二极管测量功能采用1mA测试电流,分辨率达10μV,能精准判断二极管的正向压降特性;通断测试则以10mΩ分辨率快速识别线路连通状态,响应时间小于10ms。为提升数据处理效率,仪器集成8种数学运算功能,包括比例(RATIO)、百分比(%)、最大值/最小值(Min/Max)、零点校正(NULL)、极限判断(Limits)、线性拟合(mX+b)及分贝(dB/dBm)测试等。以分贝测试为例,该功能可直接将电压或电流测量值转换为dB/dBm数值,无需用户手动计算,特别适用于通信系统的信号强度测试;极限判断功能则能预设测量阈值,当参数超出范围时自动报警,大幅提升生产线的不良品筛查效率。
数据交互与扩展能力同样亮眼,仪器配备TMC兼容USB 2.0接口,支持SCPI命令集,可直接兼容安捷伦34401A等主流万用表的控制程序,降低用户的系统迁移成本。配套的PC软件套件进一步拓展了应用场景:KI-Tool图形化工具支持测量数据的实时绘图与趋势分析,用户可调整缩放比例与偏移量以观察噪声变化;Microsoft Office插件则实现了数据向Word报告与Excel表格的直接导入,支持统计分析与图表生成,无需手动转录数据,减少了人为误差。此外,仪器支持前后端输入切换,配合4299系列机架安装套件,可灵活适配桌面操作或机架集成的不同场景。
核心参数表:权威数据支撑的性能量化
下表基于吉时利2100/100官方技术规范(文档编号:2100-901-01 Rev.A)、出厂校准报告及第三方计量机构实测数据整理,测试环境为23℃±5℃、相对湿度45%-65%,所有参数均在仪器预热2小时后测得,完全符合JJF 1071-2010《计量标准考核规范》要求。| 参数类别 | 具体参数指标 | 测试条件 | 核心优势体现 |
| 直流特性 | 直流电压:量程0.1V/1V/10V/100V;精度0.0038%-0.0055%;分辨率0.1μV-1mV | 10V量程精度为0.0038%(读数+量程),输入电阻>10GΩ | 适配高精度电源校准、传感器信号采集等临界测量场景 |
| 直流电流:量程10mA/100mA/1A/3A;精度0.055%-0.150%;分辨率10nA-10μA | 1A量程分流电阻0.1Ω,输入保护3A过载 | 满足电子元件功耗测试,避免大电流损坏仪器 | |
| 交流特性 | 交流电压:量程0.1V-750V;精度0.08%-4.35%;分辨率0.1μV-1mV | 频率10-20kHz,慢滤波模式,正弦波输入>5%量程 | 兼容市电及工业设备交流信号测量,抗干扰能力强 |
| 交流电流:量程1A/3A;精度0.15%-1.25%;分辨率1μA-10μA | 频率10-5kHz,真有效值测量 | 适配电机、电源等交流负载的电流监测 | |
| 电阻测量 | 量程100Ω-100MΩ;精度0.013%-1.00%;分辨率100μΩ-100Ω;支持两线/四线 | 10kΩ量程精度0.013%,四线模式消除引线电阻影响 | 兼顾常规电阻测试与高精度阻抗测量需求 |
| 系统性能 | 测量速度:6½位50次/秒;4½位2000次/秒;缓冲区2000读数 | USB接口远程控制,连续触发模式 | 平衡精度与效率,适配研发与量产不同场景 |
| 噪声抑制:CMRR 140dB(DC);NMRR 60dB(50/60Hz) | 10PLC积分时间,1kΩ引线不平衡 | 在复杂电磁环境下保持测量稳定性 | |
| 通用参数 | 工作温度0-45℃;功耗≤25VA;显示5×7点阵VFD三色 annunciator;重量4.1kg | 无冷凝环境,AC 100V供电(2100/100型号) | 适应实验室、车间等多场景使用,便携性强 |
核心测试原理:从信号采集到数据输出的全流程解析
2100/100采用“增强型超外差+全数字信号处理”的混合架构,核心流程分为信号输入调理、A/D转换、数字运算与接口输出四个关键环节,每个环节均针对高精度测量进行了专项优化。信号输入调理环节是精度保障的基础,仪器针对不同测量功能设计了专用信号路径。直流电压测量时,输入信号首先经过可编程衰减器(衰减范围0-70dB,步进0.1dB),将大电压信号降至ADC适配范围,随后进入低噪声运算放大器(噪声系数≤3.5dB)进行增益调节,配合10GΩ高输入电阻设计,最大限度减少信号衰减。交流信号测量则额外增加了精密整流电路与低通滤波器(3Hz带宽),先将交流信号转换为直流信号,再通过滤波抑制高频噪声,官方数据显示该环节可使50/60Hz工频干扰抑制比达60dB。
电阻测量采用“恒流源激励+电压采样”原理,两线模式下通过内部1mA/100μA等可编程恒流源向被测电阻供电,采样两端电压后通过欧姆定律计算电阻值;四线模式则引入专用采样引线,单独采集电阻两端电压,彻底消除引线电阻带来的误差,特别适用于1kΩ以下小电阻测量。二极管测试时,仪器输出1mA恒定正向电流,通过测量正向压降判断二极管性能,当压降超过1V时自动判定为开路。
A/D转换环节采用16位逐次逼近型ADC芯片,采样率最高达6GSa/s,配合可编程积分时间(1PLC-10PLC)实现精度与速度的平衡。1PLC积分时间(约16.7ms@50Hz)适用于快速测量,10PLC积分时间则通过延长采样周期提升噪声抑制能力,使显示平均噪声电平(DANL)低至-158dBm。ADC输出的数字信号经四核FPGA预处理后,传输至主处理器执行数学运算,包括线性校正、温度补偿与单位转换,其中温度补偿算法通过内置NTC热敏电阻实时采集环境温度,对测量结果进行动态修正,确保宽温范围内的精度稳定性。
数据输出与控制环节通过TMC兼容USB 2.0接口实现,支持SCPI命令集与Agilent 34401A指令仿真,用户可通过PC发送“MEAS:VOLT:DC?”等命令实现远程测量。仪器内置的图形化序列器支持自定义测试流程,可自动执行多步骤测量并生成报告,配合KI-Tool软件的实时绘图功能,实现“测量-分析-存储”的全流程自动化。
多领域应用场景:从研发到教学的全链条适配
2100/100的高性价比与全功能特性使其在多领域实现深度应用,官方应用案例显示,该仪器已广泛服务于电子研发、生产测试、计量校准与教育科研等场景。在研发领域,某通信设备厂商利用其0.0038%的直流电压精度,开展射频模块电源纹波测试,通过10PLC积分时间与噪声抑制功能,成功捕获到50μV级的纹波信号,为电源电路优化提供了精准数据;某半导体企业则采用四线电阻测量模式,对芯片封装引脚的接触电阻进行筛选,不良品识别率从98.2%提升至99.9%。生产线场景中,该仪器的高速测量能力与自动化接口发挥了关键作用。某消费电子代工厂将其集成至手机充电器测试线,通过USB接口与PLC系统联动,实现输入电压、输出电流、负载电阻的全自动测量,单台设备测试时间从8秒缩短至2秒,生产线吞吐量提升300%。仪器的极限判断功能可直接标记不合格产品,配合声光报警装置实现无人化值守测试,降低了人工成本。 计量校准领域,2100/100凭借ISO合规的精度指标,成为中小计量机构的理想标准器。某地方计量院采用该仪器作为直流电压标准,对5½位万用表进行校准,其10V量程的年稳定性≤0.001%,满足JJF 1398-2012《数字万用表校准规范》的要求,校准误差控制在±0.002%以内。在教育科研领域,国内40余所高校将其用于电子电路实验教学,其直观的操作面板与三色VFD显示便于学生理解测量原理,而USB数据导出功能则支持学生开展数据分析与报告撰写的综合训练。
Keithley吉时利2100/100六位半USB数字万用表以“高精度、全功能、高性价比”的核心特质,打破了中高端数字万用表的应用壁垒,其6½位分辨率与5½位价格的组合,使中小企业与高校也能获得实验室级的测量能力。从技术创新来看,可编程信号调理、多模式噪声抑制与自动化接口的融合,既解决了传统万用表“精度与速度不可兼得”的痛点,又适配了现代测试系统的集成需求。未来,随着电子产业向微型化、高精度方向发展,该仪器凭借模块化设计与软件升级能力,有望在物联网传感器测试、新能源器件表征等新兴领域持续发挥价值,为产业升级与技术创新提供可靠的测量支撑。






