交流電壓的測量方法_第1頁
交流電壓的測量方法_第2頁
交流電壓的測量方法_第3頁
交流電壓的測量方法_第4頁
交流電壓的測量方法_第5頁
已閱讀5頁,還剩59頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

關(guān)于交流電壓的測量方法第一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日2一、電壓測量的重要性◆電壓測量是電測量與非電測量的基礎(chǔ);◆表征電信號能量的三個基本參數(shù):電壓、電流、功率。其中:電流、功率電壓,再進行測量?!綦妷菏侵饕募夹g(shù)指標:很多電子設(shè)備都與電壓有關(guān),如信號發(fā)生器、發(fā)射機和接收機等;◆其他技術(shù)指標,如靈敏度、選擇性和增益,也都與電壓有◆電路或元件、器件的工作狀態(tài),通常皆以電壓的形式反映出來。◆電壓的測量對電流、場強、衰減等參數(shù)的測量也很重要?!舴请姕y量中,物理量電壓信號,再進行測量 如:溫度、壓力、振動、(加)速度3.1概述3.1.1電壓測量的意義、特點第二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日3二、電壓測量的特點電子電路中的電壓具有頻率范圍寬、幅度差別大、波形多樣化等特點,所以對測量電壓所采用的電子電壓表也提出了相應(yīng)的要求,主要有:1.頻率范圍寬除直流電壓外,交流電壓的頻率可以從0Hz到千兆赫茲范圍內(nèi)變化,甚至達到G兆赫茲。2.量程寬(測量范圍)通常,被測信號電壓小到微伏級,大到千伏以上。這就要求測量電壓儀表的量程相當(dāng)寬。電壓表所能測量的下限值定義為電壓表的靈敏度,目前只有數(shù)字電壓表才能達到微伏級的靈敏度。第三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日43.輸入阻抗高電壓測量儀器以并聯(lián)方式連入電路,其輸入阻抗是被測電路的附加并聯(lián)負載。為了減小電壓表對測量結(jié)果的影響,對于直流和低頻電壓,就要求電壓表的輸入阻抗很高,即輸入電阻大;對于高頻電壓,要求輸入電容小,使附加的并聯(lián)負載對被測電路影響很小。Jwl*I=U電壓提前于電流1/jwcj-相位目前,直流數(shù)字電壓表在小量程上的輸入阻抗高達10GMΩ,高量程時可達10MΩ。4.測量精度高一般的工程測量,如市電的測量、電路電源電壓的測量等都不要求高的精度,準確度在1%~3%即可。一般對直流電壓的測量可獲得最高準確度,達10-4~10-7量級(數(shù)字表);對交流電壓的測量可獲得10-2~10-4量級的準確度。模擬式電壓表一般只能達到10-2量級。二、電壓測量的特點第四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日55.抗干擾能力強測量工作一般都在有干擾的環(huán)境下進行,所以要求測量儀表具有較強的抗干擾能力。對于數(shù)字電壓表來說,這個要求更為突出。測量時,采取必要的措施,如接地、屏蔽等,可減小干擾的影響。6.被測波形的多樣性除正弦波外,電路中還有失真的正弦波和大量的非正弦波。測量時,應(yīng)考慮不同波形的需要。測非正弦波形時其讀數(shù)無直接意義,被測電壓大小要根據(jù)電壓表的類型和波形來確定,需要進行換算二、電壓測量的特點第五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日63.1.2電壓測量的方法和分類電壓測量方法的分類按對象:直流電壓測量;交流電壓測量按技術(shù):模擬測量;數(shù)字測量1)直流電壓的模擬測量方法直流電流(放大或衰減)--〉驅(qū)動表頭--〉指示2)交流電壓的模擬測量方法 表征交流電壓的三個基本參量:有效值、峰值和平均值。以有效值測量為主。 方法:交流電壓(有效值、峰值和平均值)--〉直流電流--〉驅(qū)動表頭--〉指示 如:有效值、峰值和平均值電壓表,電平表等。第六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日73)數(shù)字化直流電壓測量方法 模擬直流電壓--〉A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器--〉數(shù)字量--〉數(shù)字顯示(直觀) ——數(shù)字電壓表(DigitalVoltMeter)4)交流電壓的數(shù)字化測量 交流電壓(有效值、峰值和平均值)--〉A(chǔ)C/DC轉(zhuǎn)換器--〉直流電壓--〉A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器--〉數(shù)字量--〉數(shù)字顯示 ——數(shù)字多用表(DMM)3.1.2電壓測量的方法和分類第七頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日85)基于采樣的交流電壓測量方法 交流電壓--〉A(chǔ)/D轉(zhuǎn)換器--〉瞬時采樣值u(k)--〉計算,如有效值

式中,N為u(t)的一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)。6)示波測量方法 交流電壓--〉模擬或數(shù)字示波器--〉顯示波形--〉讀出結(jié)果3.1.2電壓測量的方法和分類TheEnd第八頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日9

3.1.2直流電壓測量圖中虛框內(nèi)為一直流動圈式高靈敏度電流表,內(nèi)阻為Re,滿偏電流(或滿度電流)為Im,若作為直流電壓表,滿度電壓1、簡單直流電壓表第九頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日10為了擴大量程通常串接若干倍壓電阻,如圖中。這樣除了不串接倍壓電阻的最小電壓量程U0外,又增加了三個電壓量程,不難計算出三個倍壓電阻的阻值分別為:缺點:內(nèi)阻較低靈敏度較低,不能測量較低的電壓值。第十頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日11

電子電壓表原理框圖2、直流電子電壓表第十一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日12

電子電壓表中,通常使用跟隨器以提高電壓表輸入阻抗,后接放大器以提高電壓表靈敏度,當(dāng)需要測量高直流電壓時,輸入端接入分壓電路。分壓電路的接入將使輸入電阻降低,但只要分壓電阻取值較大,仍然可以使輸入電阻比動圈式電壓表大得多。第十二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日13電壓跟隨器電壓跟隨器起緩沖、隔離、提高帶載能力的作用。電壓電路的輸入高阻抗,輸出低阻抗的特性,使得它在電路中可以起到阻抗匹配的作用,能夠使得后一級的放大電路更好的工作。電壓跟隨器的輸入阻抗高、輸出阻抗低特點,可以極端一點去理解,當(dāng)輸入阻抗很高時,就相當(dāng)于對前級電路開路;當(dāng)輸出阻抗很低時,對后級電路就相當(dāng)于一個恒壓源,即輸出電壓不受后級電路阻抗影響。一個對前級電路相當(dāng)于開路,輸出電壓又不受后級阻抗影響的電路當(dāng)然具備隔離作用,使前、后級電路之間互不影響。第十三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日14

3、數(shù)字式電壓表(DVM)

直流數(shù)字電壓表的組成框圖。第十四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日15各部分作用:包括模擬和數(shù)字兩部分。輸入電路:對輸入電壓衰減/放大、變換等。核心部件是A/D轉(zhuǎn)換器(AnalogtoDigitalConverter,簡稱ADC),實現(xiàn)模擬電壓到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。數(shù)字顯示器:顯示模擬電壓的數(shù)字量結(jié)果。邏輯控制電路:在統(tǒng)一時鐘作用下,完成內(nèi)部電路的協(xié)調(diào)有序工作。第十五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日16DVM的特點:數(shù)字式儀表顯得格外精巧、輕便。它具有下列模擬式儀表所不能比擬的優(yōu)點。(1)準確度高(2)數(shù)字顯示,測量結(jié)果以十進制數(shù)字顯示,(3)輸入阻抗高。一般的數(shù)字電壓表(DVM)為10MΩ左右,高的可超過1000MΩ(4)測量速度快,自動化程度高(5)功能多樣?,F(xiàn)在的數(shù)字式儀表一般都具有多種功能,這種儀表稱為數(shù)字多用表第十六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日173.1.3交流電壓的測量一、交流電壓的基本參數(shù)電路中某點的電壓是指該點信號的電壓,它可能是直流,一般是含有直流成分的復(fù)雜信號。波形是指電壓隨時間變化的U-t圖形,反映電壓瞬時值的變化情況。一個交流電壓的幅度特性可用峰值、平均值、有效值等基本參數(shù)來表征。第十七頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日181.峰值一個周期性交流電壓u(t)在一個周期內(nèi)所出現(xiàn)的最大瞬時值稱為該交流電壓的峰值Up。峰值Up是參考零電平計算的。有正峰值和負峰值之分,分別用Up+和Up-表示。含直流分量的交流電壓,其正峰值Up+和負峰值Up-的絕對值大小是不相等的;第十八頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日19振幅Um是參考直流分量值開始計算。下圖的直流分量U0大于零,注意Up+、Up-和Um的區(qū)別。其中,Upp是峰峰值正峰值Up+≠負峰值Up-的絕對值≠交流電壓的振幅值Um!第十九頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日20下圖的直流分量等于零。與前面的直流分量大于零的情況作對比,注意Up+、Up-和Um的區(qū)別。正峰值Up+=負峰值Up-的絕對值=交流電壓的振幅值Um!第二十頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日212.平均值又稱為均值。交流電壓的平均值在數(shù)學(xué)上定義為顯然,不含直流分量的正弦信號的電壓平均值為零。平均值又分為半波平均值和全波平均值,分別記為和。第二十一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日22半波平均值是指交流電壓的正半周或負半周在一個周期內(nèi)的平均值。(U(t)≥0)(U(t)<0)通常用全波檢波后的波形的平均值來表征正弦信號的幅度特性,故有:第二十二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日23全波整流波形,表征正弦信號的幅度特性半波整流波形,半波檢波后的平均值是全波平均值的一半,即為正弦信號電壓平均值的一半。

第二十三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日243.有效值交流電壓的有效值理論上定義為:交流電壓加在某個電阻上產(chǎn)生的功率與一個直流電壓在同一個電阻上產(chǎn)生的功率相同時,則定義這個直流電壓值為該交流電壓的有效值。數(shù)學(xué)上交流電壓的有效值定義為它的方均根值:第二十四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日254.波形因數(shù)Kf交流電壓的有效值與平均值之比稱為該交流電壓的波形因數(shù),用Kf表示。正弦信號的波形因數(shù)=1.11三角波的波形因數(shù)方波信號的波形因數(shù)=1第二十五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日265.波峰因數(shù)Kp波峰因數(shù)Kp定義為峰值與有效值之比:正弦信號的波峰因數(shù)三角波的波峰因數(shù)方波信號的波峰因數(shù)第二十六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日271)模擬電壓表之檢波-放大式檢波-放大式電壓表的電路結(jié)構(gòu)如圖所示。將被測電壓Ux先變成直流電壓,再經(jīng)直流放大器放大,然后驅(qū)動直流微安表指針偏轉(zhuǎn)。典型應(yīng)用:峰值電壓表2.交流電壓的測量方法第二十七頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日28特點:受檢波器件非線性的影響,測量微弱電壓時,外界干擾就特別明顯。因此,這種電壓表的靈敏度將受到限制,一般不做成毫伏計,其測量范圍在零點一伏到數(shù)千伏之間。由于采用了直流放大器,將引起零點漂移,影響電表的讀數(shù)。所以,對電源電壓的穩(wěn)定度要求比較高,要采用穩(wěn)壓措施。第二十八頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日29組成框圖先放大再檢波,因此靈敏度很高。

均值電壓表常用這種方式。放大器寬帶交流放大器決定了電壓表的頻率范圍。一般上限為10MHz。常稱為“寬頻毫伏表”或“視頻毫伏表”。靈敏度受仍受寬帶交流放大器內(nèi)部噪聲限制。2)放大-檢波式第二十九頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日302.交流電壓的測量方法這類電壓表由于放大器頻率特性的限制,采用“檢波-放大”式,其檢波器常用峰值檢波器。1、峰值檢波器原理峰值響應(yīng),即:u(t)

峰值檢波放大驅(qū)動表頭由二極管峰值檢波電路完成,有二極管串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。1)峰值電壓表第三十頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日31

判斷二極管的導(dǎo)通及截止情況;Ui(t)>Uc(t),D導(dǎo)通,向C充電,UR(t)=0,RDC<<Tmin;Ui(t)<Uc(t),D截止,C放電,UR(t)=Ui(t)–Uc(t),RC>>Tmax;(RD為二極管內(nèi)阻,RDC為充電常數(shù);RC為放電常數(shù))所以:UR(t)=Ui(t)–Uc(t)UR=Ui–Uc≈Ui–UP+=U0

–UP+=–Um+

CDR+–+–~Ui(t)+URUcUc0tUCUx

電路中的電容C有隔直流和濾波作用。

第三十一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日32充電時間常數(shù):從恒定正弦波電壓加到檢波器的輸入端瞬間起,到檢波器的輸出電壓達到其終值的63%為止,其間所用的時間就是充電時間常數(shù)放電時間常數(shù):從移去加在檢波級輸入端的恒定正弦波電壓的瞬間起,到檢波器的輸出電壓降至其初始值的37%為止,其間所用的時間就是放電時間常數(shù)+-ui+-uiDRCui+-Crdidi充i放+-uo+-uo

作用在二極管D兩端上的電壓為ui(t)與uo(t)之差,即uD=ui-uo。所以二極管的導(dǎo)通與否取決于uD

當(dāng)uD=ui-uo>0,二極管導(dǎo)通;當(dāng)uD=ui-uo<0,二極管截止。

第三十二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日33

要求;充電時間常數(shù)很小,就能快速充電,即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩(wěn)定值。放電時間常數(shù)很大,就能緩慢放電,檢波的輸出電壓可在很長一段時間內(nèi)保持在峰值上。第三十三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日34Uc0tUC第三十四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日35輸入阻抗是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U,測量輸入端的電流I,則輸入阻抗R就是U/I。你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端,這個電阻的阻值,就是輸入阻抗。DVM的輸入阻抗:就是從兩個輸入端子看進去的等效電阻。取決于輸入電路,并與量程有關(guān)。高輸入阻抗能夠減小電路連接時信號的變化,因而也是最理想的。

直流測量時,DVM輸入阻抗R一般在10—1000MΩ交流測量時,DVM輸入阻抗用R//C表示,C一般在幾十到幾百皮法之間。DVM的輸入阻抗第三十五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日36第三十六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日372、定度系數(shù)

●表頭刻度按(純)正弦波有效值定度?!?/p>

當(dāng)輸入u(t)為正弦波時,讀數(shù)Ua即為u(t)的有效值V(而不是該純正弦波的峰值Vp)?!?/p>

對于非正弦波的任意波形,讀數(shù)Ua沒有直接意義(既不等于其峰值Vp也不等于其有效值V)。但可由讀數(shù)Ua換算出峰值和有效值。即:Ua=KUpUa為峰值電壓表的示值,Up為被測電壓的峰值,K為定度系數(shù)。對與正弦波,,為正弦波的波峰因數(shù)。所以

求峰值

求有效值第三十七頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日38[例2]用峰值電壓表分別測量正弦波、三角波和方波,若電壓表示值均為10V,各被測電壓的峰值和有效值為多少?示值相等則峰值也相等,故峰值都為:1、對于正弦波,峰值電壓表本來就是按有效值定度,所以電壓表示值即為正弦波的有效值。2、對于三角波,其波峰系數(shù)為1.73,故U=8.17V3、對于方波,其波峰系數(shù)為1,故U=10V第三十八頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日392)平均值檢波1、原理一般組成:u(t)放大均值檢波驅(qū)動表頭全/半波整流電路第三十九頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日40I0的平均值(全波)為式中,T為u(t)的周期,rd和rm分別為檢波二極管的正向?qū)娮韬碗娏鞅韮?nèi)阻,可視為常數(shù)(它反映了檢波器的靈敏度)。I0的平均值與u(t)的平均值成正比。第四十頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日412、刻度特性●

表頭刻度按(純)正弦波有效值刻度。●

因此:當(dāng)輸入u(t)為正弦波時,讀數(shù)Ua即為u(t)的有效值U(而不是該純正弦波的均值)?!?/p>

對于非正弦波的任意波形,讀數(shù)Ua沒有直接意義(既不等于其均值也不等于其有效值V)。即:Ua=KU

Ua為均值電壓表的示值,

為被測電壓的平均值,K為定度系數(shù)。對與正弦波:,為波形因數(shù)

平均值

有效值第四十一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日42[例]用全波整流均值電壓表分別測量正弦波、三角波和方波,若電壓表示值均為10V,各被測電壓的有效值為多少?1、對于正弦波,電壓表本來就是按有效值定度,所以電壓表示值即為正弦波的有效值。2、對于三角波,其波形系數(shù)為1.15,故U=0.9×1.15×10=10.35V3、對于方波,其波形系數(shù)為1,故U=0.9×1×10=9V波形誤差:第四十二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日433)有效值檢波原理根據(jù)為得到有效值,首先需對u(t)平方.

小信號時二極管正向伏安特性曲線可近似為平方關(guān)系。缺點:精度低且動態(tài)范圍小。第四十三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日441、運算式原理圖通過多級運算器級連實現(xiàn) 模擬乘法器(平方)—〉積分—〉開方—〉比例運算。單片集成TRMS/DC電路,如AD536AK等。第四十四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日452、熱電偶式熱電效應(yīng):兩種不同導(dǎo)體的兩端相互連接在一起,組成一個閉合回路,當(dāng)兩節(jié)點處溫度不同時,回路中將產(chǎn)生電動勢,從而形成電流,這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),所產(chǎn)生的電動勢稱為熱電動勢。

熱電效應(yīng)原理圖當(dāng)熱端T和冷端T0存在溫差時(即T≠T0),則存在熱電動勢,且熱電動勢的大小與溫差ΔT=T-T0成正比。第四十五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日46利用熱電偶有效值檢波

熱電偶: 將兩種不同金屬進行特別封裝并標定(1校準2確認動態(tài)/靜態(tài)指標/輸入輸出)后,稱為一對熱電偶(簡稱熱偶)。熱電偶溫度測量原理:若冷端溫度為恒定的參考溫度,則通過熱電動勢就可得到熱端(被測溫度點)的溫度。熱電偶有效值檢波原理:

若通過被測交流電壓對熱電偶的熱端進行加熱,則熱電動勢將反映該交流電壓的有效值,從而實現(xiàn)了有效值檢波。如下圖。第四十六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日47熱電偶有效值檢波原理圖圖中,直流電流I與被測電壓u(t)的有效值V的關(guān)系:電流I∝?zé)犭妱觿荨責(zé)岫伺c冷端的溫差,而熱端溫度∝u(t)功率∝u(t)的有效值V的平方,故,第四十七頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日48表頭刻度線性化處理:采用兩對相同的熱電偶,分別稱為測量熱電偶和平衡熱電偶,如下圖。形成一個電壓負反饋系統(tǒng)第四十八頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日49測量熱偶的熱電動勢Ex∝V2(V為u(t)的有效值)令Ex∝k1V2;

平衡熱偶的熱電動勢Ef∝Vo2,及Ef∝k2Vo2; 假如兩對熱偶具有相同特性,即k1=k2=k,==〉 則差分放大器輸入電壓Vi=Ex-Ef∝k(V2-Vo2),若放大器增益足夠大,則有Vi=0(即負反饋放大器的相同端與反向端等電位),==〉

Vo=V(即輸出電壓等于u(t)有效值)缺點:受環(huán)境溫度影響較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價格較貴。第四十九頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日503.2數(shù)字電壓表(DVM)3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標1)DVM的組成數(shù)字電壓表(DigitalVoltageMeter,簡稱DVM)。組成框圖輸入電路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字顯示器邏輯控制電路時鐘發(fā)生器模擬部分數(shù)字部分Vx第五十頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日51應(yīng)用直流或慢變化電壓信號的測量(通常采用高精度低速A/D轉(zhuǎn)換器)。通過AC-DC變換電路,也可測量交流電壓的有效值、平均值、峰值,構(gòu)成交流數(shù)字電壓表。通過電流-電壓、阻抗-電壓等變換,實現(xiàn)電流、阻抗等測量,進一步擴展其功能。基于微處理器的智能化DVM稱為數(shù)字多用表(DMM,DigitalMultiMeter)。DMM功能更全,性能更高,一般具有一定的數(shù)據(jù)處理能力(平均、方差計算等)和通信接口(如GPIB)。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十一頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日522)主要性能指標顯示位數(shù)完整顯示位:能夠顯示0~9的數(shù)字。非完整顯示位(俗稱半位):只能顯示0和1(在最高位上)。如4位DVM,具有4位完整顯示位,其最大顯示數(shù)字為9999(能測最大電壓為一萬伏)。而位(4位半)DVM,具有4位完整顯示位,1位非完整 顯示位,其最大顯示數(shù)字為19999或11999。量程基本量程:無衰減或放大時的輸入電壓范圍,由A/D轉(zhuǎn)換器動態(tài)范圍確定。通過對輸入電壓(按10倍)放大或衰減,可擴展其他量程。(按十倍放大或衰減)3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十二頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日53如基本量程為10V的DVM,可擴展出0.1V、1V、10V、100V、1000V等五檔量程;基本量程為2V或20V的DVM,可擴展出200mV、2V、20V、200V、1000V等五檔量程。分辨力(率)指DVM能夠分辨最小電壓變化量的能力。反映了DVM靈敏度。用每個字對應(yīng)的電壓值來表示,即V/字。不同的量程上能分辨的最小電壓變化的能力不同,顯然,在最小量程上具有最高分辨力。例如,3位半的DVM,在200mV最小量程上,可以測量的最大輸入電壓為199.9mV,其分辨力為0.1mV/字(即當(dāng)輸入電壓變化0.1mV時,顯示的末尾數(shù)字將變化“1個字”)。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十三頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日54分辨率分辨率:用百分數(shù)表示,與量程無關(guān),比較直觀。 如上述的DVM在最小量程200mV上分辨力為0.1mV,則分辨率為:

分辨率也可直接從顯示位數(shù)得到(與量程無關(guān)),如3位半的DVM,可顯示出1999(共2000個字),則分辨率為測量速度每秒鐘完成的測量次數(shù)。它主要取決于A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。一般低速高精度的DVM測量速度在幾次/秒~幾十次/秒。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十四頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日55測量精度取決于DVM的固有誤差和使用時的附加誤差(溫度等)。固有誤差表達式:示值(讀數(shù))相對誤差為: 式中,Vx——被測電壓的讀數(shù);Vm——該量程的滿度值(FullScale,FS);——誤差的相對項系數(shù);——誤差的固定項系數(shù)。固有誤差由兩部分構(gòu)成:讀數(shù)誤差和滿度誤差。讀數(shù)誤差:與當(dāng)前讀數(shù)有關(guān)。主要包括DVM的刻度系數(shù)誤差和非線性誤差。滿度誤差:與當(dāng)前讀數(shù)無關(guān),只與選用的量程有關(guān)。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十五頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日56測量精度有時將等效為“±n字”的電壓量表示,即如某臺4位半DVM,說明書給出基本量程為2V, =±(0.01%讀數(shù)+1字)。 則在2V量程上,1字=0.1mV,由2V=0.1mV可知, =0.005%,即表達式中“1字”的滿度誤差項與“0.005%”的表示是完全等價的:當(dāng)被測量(讀數(shù)值)很小時,滿度誤差起主要作用,當(dāng)被測量較大時,讀數(shù)誤差起主要作用。為減小滿度誤差的影響,應(yīng)合理選擇量程,以使被測量大于滿量程的2/3以上。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十六頁,共六十四頁,編輯于2023年,星期日57輸入阻抗輸入阻抗是值從DVM兩個輸入端子看進去的等效電阻,取決于輸入電路(并與量程有關(guān))。輸入阻抗宜越大越好,否則將影響測量精度。對于直流DVM,輸入阻抗用輸入電阻表示,一般在10MΩ~1000MΩ之間。對于交流DVM,輸入阻抗用輸入電阻和并聯(lián)電容表示,電容值一般在幾十~幾百pF之間。3.2.1DVM的組成原理及主要性能指標第五十

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論