自從拆解了一臺新款數字萬用表后，終于發現了Keysight成功的大秘密

WW：大家好，我是 Wayne Willis，34461A 研發經理，也是個電子工程師，我是在 1979 年加入 HP 的（38年?。?。每天的工作就是和研發工程師以及產品市場工程師一起，設計和開發新產品。因為這次采訪的重點是我們的數字萬用表，我覺得我應該公布一張設計團隊的合影。這張照片你們可以看到，我們的團隊里既有年輕工程師，也有一些 40 年以上工作經驗的高齡（或者說資深吧）工程師組成。甚至還有好幾位工程師是參與過 34401A 項目。當然你可以很容易的識別出這些大佬人物，因為他們頭發都比較少了...

WW：當然有啊。其實我們辦了一個特別大的慶?；顒?，為 34401A 舉行了隆重的“退休”儀式，時間就在它停產的那天（2016 年12 月 1 日）。我們仔細查找了當年在 34401A 項目中工作過的所有人員（包括研發，市場和訂單管理），邀請了盡可能多的人前來參加。當然這其中有很多人都退休了，所以這場活動最終變成了老朋友們的重逢聚會?；顒拥闹鞒秩耸窃瓉碡撠?34401A 市場宣傳工作的老兄，他在現場講了很多好玩的段子，與大家一起重溫了那段時光。（有點感動啊，很濃的人情味）

WW：在我們那個年代，34401A 是一個真正不一樣的產品。它用五位半的價格，提供了六位半的測量精度和分辨率，它的耐用性和可靠性在行業中從未被超越。所以它的成功是低價格，高性能，以及堅固耐用三方面平衡的結果，這些也正是用戶所真正需要的。

WW：我覺得這可能要歸結于34401A是 HP 第一款在研發前進行過海量市場調查的產品。所有的市場調查結果都被匯總到一種被稱為“質量屋”（House of Quallity, HOQ，這是80年代由日本公司最早提出的一套產品研發決策體系）的分析工具中，我們將所有的客戶反饋詳細記錄并排列優先級?！百|量屋”體系在當時是一個新東西，但最終被證明是一個非常有效的方法，尤其是在那些需要做出取舍的關鍵時刻，我們首先想到的就是一定要把用戶的要求放在第一位。

比如我們舉個有意思的例子：我們都知道，對用戶來講，他們都希望我們的產品特別堅固可靠。我們一方面要想方設法的提高產品質量，滿足他們的要求。另一方面，我們還應該想辦法讓他們能非常直觀的感受到我們的產品特別可靠。這就是為什么在 34401A 的最終設計中，加了一層橡膠保護套（bumper，在 HP 之前的產品中是沒有這個保護套的）。直到今天，我們所有的臺式儀器還在繼續包裹這層橡膠套，甚至影響到其他廠家也都在這樣做，因為這種外觀強烈的滿足了客戶的心理預期。（感覺被套路了...）

設計一款成功的產品，最困難的地方就是需要投入巨大的精力來平衡成本，性能，和可靠性。要滿足這三個要求而不作其他犧牲，需要對產品細節投入大量的精力，還需要研發團隊，訂單管理團隊和關鍵供應商之間進行大量的創新、協同工作和相互支持。我很高興我們一直干的還不錯。

WW：不，完全沒有，它是完美的。（傲嬌臉...）

WW：我們在萬用表中持續不斷的改進 A/D 算法和技術。最早期的多斜積分技術后來逐漸演化為第二代（ 3458A 和 34401A ）和第三代（ 34410/11A ）。在新產品中為了平衡分辨率和速度，ADC 的設計中使用了 delta-sigma 算法，同時也使測試結果得到了更好的線性度。精密 ADC 設計需要使用到很多器件（包括參考電平和高穩定性器件，匹配電阻網絡，高阻抗和與之相匹配的低泄漏開關器件，A/D 控制電路等）。高層的芯片整合雖然一直在不斷發生，但是我們發現單一的芯片設計還是無法滿足我們需要的所有精度要求。因此，目前的設計仍然基于多個芯片和器件。我相信技術會不斷發展，也許沒多久，一塊獨立的芯片就能實現我們所有的性能要求（那時候價格就會更便宜啦）。

WW：確實是這樣，對于我們的許多產品，市場都會要求我們去適應更多的特殊應用，數字萬用表也是這樣。對此我們也選擇了多種應對方法。 首先，就是可以通過升級 firmware 加入更多功能，這是非常容易的方式。另外許多產品可以通過安裝 license，打開某一項特殊的應用功能（有點像手機里的 Apps）。最后，我們還一直致力于開發更多的軟件配合儀器使用，以滿足更多獨特的應用要求。

WW：新的數字萬用表采用改良的 ADC 設計，使我們能夠在較低的成本和較小的體積中，實現七位半的精度和分辨率。新一代的 ADC 設計也使我們能夠實現更快的讀數速度。另外，我們還將自動校準功能（Auto Calibration，ACAL）添加到我們的設備中（34465A 與 34470A），以便在溫度環境影響下，仍能保持較高的測量精度。

除此之外，得益于過去 25 年里數字技術的發展，我們能更好地利用那些過剩的運算能力，做到在 34401A 上無法實現的事情。我們將過去很多通過模擬電路實現的功能移植到數字電路上（比如有效值的計算），得到了更高的可靠性和穩定性，價格還便宜了不少。比如 FPGA 使用，它承擔了很多過去需要專用芯片來完成的事情。

WW：大家對新的操作界面反饋非常好，感覺直觀而且能很快上手，基本上不用翻說明書。導航菜單可以很容易找到各種功能（34401A面板按鍵很少，所以需要復雜的組合按鍵深入層層菜單，才能找到需要的功能）。測量結果可以在更大的彩屏上顯示，我們現在不光能提供讀數，還可以圖形化顯示統計結果。在 UI 設計中，我們希望不僅提供準確的讀數，還能用更直觀的方式展示結果，提升他們對測量結果的洞察力。你現在可以看到趨勢圖，直方圖，統計信息等數據，而不僅是顯示讀數，可以更全面地分析數據，從而更好地了解測量結果。

WW：我們將繼續研究新的技術，只要它們可靠，價格合理，安全，并且對客戶的使用有價值，我們就會考慮將它們添加到我們的產品設計中。最近的一個例子是，我們在儀器背面的 USB 通信接口上實現了 MTP 協議，這樣你就可以像使用 U 盤一樣，把儀器中的數據文件直接拖拽到 PC 上，完全不用編寫程序。

WW：真的很難列舉出開發過程中我們的產品所遭受到的認證測試和“濫用”測試，我只能比較寬泛的說一下。它包括了溫度/濕度極限測試，溫度循環測試，機械濫用測試，輸入信號濫用測試，ESD測試，輸入瞬變和斬波測試等。這些都是必要的安規測試。比如我們建議的工作環境溫度在 0~55°C 之間，但實際測試時用到的環境溫度要遠超過這個范圍。

另外你還必須需要考慮到一些誤操作的可能，比如一個前一天晚上沒睡好的工程師，意外的把 1000V 大電壓直接加載在電阻測試功能上，雖然這是個挺危險的操作，但是我們得保證它不會損害儀表。

另外，我們還擁有前代產品積累的經驗，這是個豐富的寶庫，讓我們參考和學習，這些信息對我們的最終的設計決策有巨大的貢獻，可以確保我們為客戶提供可靠的設計。

WW：關注我們吧，我覺得你肯定會喜歡的

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