第三章電壓的測量課件

第3章電壓測量§1概述§2模擬交流電壓表§3數(shù)字電壓表§4數(shù)字多用表內(nèi)容提要§5電壓表的選擇與使用內(nèi)容提要電壓測量是電子測量的重要內(nèi)容之一。＊本章內(nèi)容主要有：●電壓測量的重要意義及特點；●電壓表的分類及交流電壓的基本參數(shù)；●模擬式電壓表；●數(shù)字電壓表〔DVM）；●數(shù)字多用表

3.1概述一、電壓測量的意義、特點重要性電壓測量是電測量與非電測量的基礎：1〕電測量中，電量的測量轉(zhuǎn)換為電壓測量2〕電路工作狀態(tài)3〕非電測量中2.電壓測量的特點〔對電壓測量儀器的要求） (1)頻率范圍廣零頻〔直流）～109Hz；低頻：1MHz以下；高頻：1MHz以上。

3.1概述(2)測量范圍寬微弱信號:心電醫(yī)學信號、地震波等，納伏級〔10-9V）；超高壓信號：電力系統(tǒng)中，數(shù)百千伏。(3)輸入阻抗高(4)電壓波形的多樣化電壓信號波形是被測量信息的載體。各種波形：純正弦波、失真的正弦波，方波，三角波，梯形波；隨機噪聲。(5)抗干擾性能工業(yè)現(xiàn)場測試中，存在較大的干擾a、放大—檢波式先放大再檢波，因此靈敏度很高，通頻帶窄。二、電子電壓表的分類可變量程分壓器交流放大器檢波器ux

3.1概述模擬式電壓表數(shù)字式電壓表1、模擬式電壓表（1〕主要結(jié)構(gòu)表頭：磁電式直流電流表；交直流轉(zhuǎn)換器：檢波器。（2〕分類1〕按檢波器的位置分類特點：這種電壓表的頻率范圍和輸入阻抗主要取決于檢波器。采用超高頻檢波二極管時，可使這種表的頻率范圍從幾十赫茲至數(shù)百兆赫茲，甚至可達1GHz，輸入阻抗也比較大，一般稱之為高頻毫伏表或超高頻毫伏表。為了使測量靈敏度不受直流放大器零點漂移等的影響，一般利用調(diào)制式〔即斬波式〕直流放大器放大檢波后的直流信號。而且將檢波器做成探頭直接與被測電路連接，從而減小分布參數(shù)及外部干擾信號的影響。3.1概述3.1概述可變量程分壓器直流放大器檢波器uxb、檢波—放大式先檢波再放大，因此通頻帶很寬,靈敏度較低。缺點：由于寬帶放大器增益與帶寬的矛盾使放大—檢波式電壓表的頻寬難以擴展，靈敏度也受到內(nèi)部噪聲和外部干擾的限制。頻率范圍一般為20Hz～10MHz，靈敏度達毫伏級，通常稱之為視頻毫伏表，多用在低頻、視頻場合?；祛l器中頻放大器檢波器fxfAf0本機振蕩器c、外差式其組成為：外差式接收機＋寬頻電平表。特點是：靈敏度高，通頻帶寬。3.1概述2)按檢波器的類型分類a、均值電壓表：檢波器為均值檢波器；b、峰值電壓表：檢波器為峰值檢波器；c、有效值電壓表：檢波器為有效值檢波器；

3.1概述2、數(shù)字電壓表〔DVM)（1〕主要結(jié)構(gòu)：A/D轉(zhuǎn)換器。（2〕分類：按A/D轉(zhuǎn)換器的類型可將數(shù)字電壓表分為：比較式數(shù)字電壓表；積分式數(shù)字電壓表；復合式數(shù)字電壓表。

1、峰值（Up）以零電平為參考的最大電壓幅值;振幅值(Um)以信號中直流分量為參考的最大電壓幅值。三、交流電壓的基本參數(shù)圖中，UP——峰值，UM——振幅，U0——直流分量。tu(t)Vp0UmTU0

3.1概述2、平均值數(shù)學上定義為：由此可見，不同信號的平均值有可能相同，數(shù)學平均值定義不能唯一說明信號的特征。交流電壓測量中，平均值通常指經(jīng)過全波或半波整流后的波形〔一般若無特指，均為全波整流）。T為u(t)的周期。U相當于交流電壓u(t)的直流分量。例：u1(t)=sinωtV,U1=0V;u2(t)=cosωtV,U2=0V;u3(t)=(U0+sinωt)V,U1=U0V;u4(t)=(U0+cosωt)V,U1=U0V;

3.1概述3、有效值定義：交流電壓u(t)在一個周期T內(nèi)，通過某純電阻負載R所產(chǎn)生的熱量，與一個直流電壓V在同一負載上產(chǎn)生的熱量相等時，則該直流電壓V的數(shù)值就表示了交流電壓u(t)的有效值。1〕全波平均值2〕半波平均值正半波平均值：負半波平均值：

3.1概述4、波峰因數(shù)波峰因數(shù)定義：峰值與有效值的比值，用Kp表示，5、波形因數(shù)波形因數(shù)定義：有效值與平均值的比值，用KF表示，F(xiàn)UKU=有效值平均值=ppUKU=峰值有效值=

3.1概述3.2模擬式交流電壓表3.2.1均值電壓表一、工作原理均值響應，即：u(t)放大均值檢波驅(qū)動表頭二極管橋式整流〔全波整流和半波整流〕電路完成。D4D1D2D3u(t)+u0(t)–C+uc(t)–u0(t)=uc(t),波形圖如下：∴Uo=uc(t)≈u(t)C放電C充電uct0二、刻度特性●

表頭刻度按〔純〕正弦波有效值刻度。●

因而：當輸入u(t)為正弦波時，讀數(shù)α即為u(t)的有效值V〔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)α沒有直接意義〔既不等于其均值也不等于其有效值V）。但可由讀數(shù)α換算出均值和有效值。即：α=KUα為峰值電壓表的示值，U為被測電壓的平均值，K為定度系數(shù)。對與正弦波，U=α=KU，于是可得3.2模擬式交流電壓表三、均值電壓表的波形誤差如果被測電壓不為正弦波，直接將均值電壓表示值作為被測電壓的有效值，則會帶來“波形誤差”。計算公式為：3.2模擬式交流電壓表3.2.2峰值電壓表3.2模擬式交流電壓表一、峰值檢波器原理峰值響應，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。工作原理：a)串聯(lián)式：判斷二極管的導通及截止情況；Ui(t)>Uc(t)，D導通，向C充電，UR(t)=Uc(t)，RDC<<Tmin；Ui(t)<Uc(t)，D截止，C放電，UR(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=Uc≈UP+CDR+–+–~Ui(t)URUca)串聯(lián)式Uc0tURCDR+–+–~Ui(t)+URUcb)并聯(lián)式b)并聯(lián)式：判斷二極管的導通及截止情況；Ui(t)>Uc(t)，D導通，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+

Uc0tUCUx總結(jié)：串聯(lián)式峰值檢波器：UR=UP+，電路中的電容C起濾波作用；并聯(lián)式峰值檢波器：UR=–Um+，電路中的電容C有隔直流和濾波作用。3.2模擬式交流電壓表例1：用一只串聯(lián)式峰值電壓表和一只并聯(lián)式峰值電壓表分別測量電壓Ux(t)=(10+5sinωt)V，試判斷兩只電表內(nèi)檢波器的輸出是多少。3.2模擬式交流電壓表解：Ux(t)=(10+5sinωt)VUxm+=5V,Uxp+=10+5=15V所以：串聯(lián)式檢波器輸出對應Uxp+=15V;并聯(lián)式檢波器輸出對應Uxm+=5V。二、定度系數(shù)

●表頭刻度按〔純〕正弦波有效值定度?！?/p>

當輸入u(t)為正弦波時，讀數(shù)α即為u(t)的有效值V〔而不是該純正弦波的峰值Vp）。●

對于非正弦波的任意波形，讀數(shù)α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)α換算出峰值和有效值。即：α=KUpα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)。對于正弦波，U=α=KUp，于是可得將K代入α=KUp，可得3.2模擬式交流電壓表例2：用峰值電壓表分別測量正弦波、三角波和方波電壓，電壓表示值均為10V，問三種波形被測信號的峰值和有效值各為多少？3.2模擬式交流電壓表解：三種波形電壓的峰值均為Up～=Up=UP=√2α=√2×10V=14.14V正弦波的有效值即為電壓表示值，即U～=α=10V三角波、方波的有效值分別為：三、波形誤差如果被測電壓不為正弦波，直接將峰值電壓表示值作為被測電壓的有效值，則會帶來“波形誤差”。計算公式為：3.2模擬式交流電壓表5.2.3有效值電壓表一、工作原理

有效值檢波器輸出對應被測信號的有效值，即UO(t)∝Ux;考慮有效值的定義，為方便也可使檢波器輸出對應被測信號有效值的平方，即UO(t)∝Ux2?？梢杂幸韵氯N方案。1、利用二極管平方律伏安特性檢波小信號時二極管正向伏安特性曲線可近似為平方關系。缺點：精度低且動態(tài)范圍小。因而，實際應用中，采用分段逼近平方律的二極管伏安特性曲線圖的電路。2、利用熱電偶輸出輸入關系熱電偶兩個冷端處產(chǎn)生的熱電動勢與熱端所加電壓的有效值平方成正比，即UO(t)∝Ux2。3.2模擬式交流電壓表而有效值電壓表，直接獲得有效值，是真有效值表。原理有效值的物理定義----熱電偶式有效值的數(shù)學定義----計算式1)熱電偶式：不同金屬界面逸出功不同，冷、熱端形成電位差電勢E=kU2電勢正比輸入功率，可作微波功率計。如何直接測電壓？鐵康銅熱電偶真空管u(t)RIμAEU寬放u(t)10MHzVT2EfE1Uo∞++T1+-+A圖5.17熱偶式有效值電壓表Ui電路平衡時‖‖‖3、利用模擬運算的集成電路檢波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。二、計算公式：Ux=α理論上不存在波形誤差，因此也稱真有效值電壓表〔讀數(shù)與波形無關）。3.2模擬式交流電壓表典型產(chǎn)品：DA30型，頻率范圍10Hz~10MHz，量程范圍1mV~300V表3.2三種電子電壓表主要特性比較電壓表組成原理主要適用場合實測讀數(shù)α讀數(shù)α的物理意義對正弦波非正弦波均值放大-均檢低頻信號視頻信號有效值U峰值峰檢-放大高頻信號峰值UP0.707UP有效值UU=UP/KP有效值熱電偶式計算式非正弦信號有效值UU真有效值U均值1.11U=KF3.4數(shù)字電壓表概述3.4.1數(shù)字電壓表組成原理數(shù)字電壓表(DVM—DigitalVoltmeter)圖3.24直流數(shù)字電壓表的基本方框圖輸入模擬部分數(shù)字部分電源輸入電路轉(zhuǎn)換器A-D計數(shù)器顯示器輯電路控制邏一．DVM的組成數(shù)字電壓表〔DigitalVoltageMeter，簡稱DVM）。1〕組成框圖2）

內(nèi)部構(gòu)成●包括模擬和數(shù)字兩部分?！褫斎腚娐罚簩斎腚妷核p/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?！襁壿嬁刂齐娐罚涸诮y(tǒng)一時鐘作用下，完成內(nèi)部電路的協(xié)調(diào)有序工作。3.4數(shù)字電壓表概述3）

應用●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）?！裢ㄟ^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?！裢ㄟ^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）?！馜MM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)。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性1.測量范圍1〕量程---借助于分壓器和輸入放大器來實現(xiàn)量程分基本量程-----不經(jīng)衰減和放大的量程，誤差最小手動量程-----手控換的量程,例:200mV,2V,20V,200V自動量程-----程序控制的量程2)位數(shù)顯示位數(shù)：通常為3?位～8?位。判定數(shù)字儀表的位數(shù)有兩條原則：①能顯示從0～9所有數(shù)字的位是整數(shù)值；②分數(shù)位的數(shù)值是以最大顯示值中最高位數(shù)字為分子，用滿程時最高位數(shù)字做分母。例如，1999≈2000，31/2三位半39999≈40000，43/4四又四分之三位499999≈500000，54/5五又五分之四位3)超量程能力定義：指數(shù)字電壓表能測量的最大電壓超過其量程值的能力。DVM有無超量程能力取決于它的量程分檔情況和能夠顯示的最大數(shù)字情況?？蓮挠嫈?shù)脈沖角度來考慮，顯示器可顯示多余脈沖則有超量程能力。例如：1、顯示位數(shù)為3位完整位的數(shù)字電壓表最大顯示數(shù)字為999，其內(nèi)部在進行模數(shù)轉(zhuǎn)換時，若被測電壓轉(zhuǎn)換成的計數(shù)脈沖數(shù)大于999，則多出的脈沖無法被計數(shù)器顯示，將溢出，既不能被測量。2、顯示位數(shù)為3位半時最大顯示數(shù)字為2019，其最高位還可容納多出的脈沖，即可進行超量程測量。帶有半位的DVM如按2V、20V、200V等分檔，最大顯示數(shù)字位則無超量程能力；若按1V、10V、100V等分檔則具有100%的超量程能力。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性計算公式：超量程能力=[（能測量的最大電壓-量程值）/量程值]?100%

例如：3位半DVM2V量程時，最大顯示數(shù)字為2019,最大測量電壓為1.999V，無超量程能力；1V量程時，最大顯示數(shù)字為2019,最大測量電壓為1.999V，超量程能力為100%。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性●分辨力定義：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〔即當輸入電壓變化0.1mV時，顯示的末尾數(shù)字將變化“1個字”）。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性例如，3?、4?位、8?位DVM的最高分辨力分別為100μV、0μV、1nV。1.999999V：量程/最大顯示值=2/2019999=2/2000000V=10-6V=1μVVmVμV分辨率：數(shù)字電壓表的分辨力指標亦可用分辨率來表示。分辨率是指所能顯示的最小數(shù)字〔零除外〕與最大數(shù)字的百分比。例如，3?位DVM的分辨率為1/2019≈0.05％。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性分辨率：數(shù)字電壓表的分辨力指標亦可用分辨率來表示。用百分數(shù)表示，與量程無關，比較直觀。如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），如3位半的DVM，可顯示出2019〔共2000個字），則分辨率為3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性3.測量誤差數(shù)字電壓表的固有誤差用絕對誤差Δ表示，其表示方式有多種：ΔU=±(a％Ux十b％Um)=±(a％Ux十n字)=±(appmUx十bppmUm)例：DS-14基本量程5V，44/5位ΔU=±(0.006％Ux十0.002％Um)=±(0.00006Ux十0.00002*5)=±(60*10-6Ux+0.0001V)=±(60ppmUx十1個字)4.9999V末位跳1個字100μV滿度誤差決定量化誤差、內(nèi)部噪聲讀數(shù)誤差決定轉(zhuǎn)換系數(shù)、非線性任一讀數(shù)下的相對誤差為（5.40）由此式可見，隨讀數(shù)Ux減小而增加，故在測量小電壓時，宜換用較小的量程檔，以提高測量精度。此結(jié)果與模擬電壓表是一致的。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性例2.用一種4位半DVM的2V量程測量1.2V電壓。已知該電壓表的固有誤差為，求由于固有誤差產(chǎn)生的測量誤差。它的滿度誤差相當于幾個字？解：四位半電壓表最大顯示數(shù)字為20199，在2V量程上測量的最大電壓為1.9999V,則分辨力為0.0001V；固有誤差為

相當于個字3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性分辨力準確度〔誤差）≠需要指出，分辨力與準確度屬于兩個不同的概念。前者表征儀表的“靈敏性”，即對微小電壓的“識別〞才干；后者反映測量的“準確性”，即測量結(jié)果與真值的一致程度。二者無必然的聯(lián)系，因此不能混為一談，更不得將分辨力〔或分辨率）誤以為是類似于準確度的一項指標。實際上分辨力僅與儀表顯示位數(shù)有關，而準確度則取決于A/D轉(zhuǎn)換器等的總誤差。從測量角度看，分辨力是“虛〞指標〔與測量誤差無關），準確度才是“實〞指標〔代表測量誤差的大?。Ｒ蚨?，任意增加顯示位數(shù)來提高儀表分辨力的方案是不可取的。例選用分辨率為24位的A/D，并不能保證實現(xiàn)24位的準確度。在設計上通常，分辨力應高于準確度，保證分辨力不會制約可獲得的準確度，以保證從讀數(shù)中檢測出小的變化量。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性測量速率是每秒鐘對被測電壓的測量次數(shù)或測量一次所需的時間，它主要取決于DVM中所采用的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。5.輸入阻抗與輸入電流目前，多數(shù)數(shù)字電壓表的輸入級用場效應管組成，在小量程上，其輸入阻抗可高達104MΩ以上，在大量程時(如100V、1000V等)，由于使用了分壓器，輸入阻抗一般為10MΩ。6.響應時間響應時間是DVM跟蹤輸入電壓突變所需的時間。響應時間與量程有關，故可按量程分別規(guī)定或規(guī)定最長響應時間。響應時間分為三種。7.抗干擾能力——串模抑制比和共模抑制比數(shù)字電壓表的內(nèi)部干擾有漂移及噪聲，外部干擾有串模干擾及共模干擾。3.4.2數(shù)字電壓表的主要工作特性4.測量速率3.4.3數(shù)字電壓表的分類1.按結(jié)構(gòu)形式分1)臺式通常5以上2)便攜式通常3及4位數(shù)3)面板表也稱數(shù)字表頭。多為3～4直流電壓表，只有一個基本量程，如0~5V，用于機器面板上，取代原來模擬指針式表頭。2.按A/D轉(zhuǎn)換器原理A/D變換積分式比較式雙斜式、多斜式脈沖調(diào)寬式電壓反饋型V-F變換式反饋比較式逐次比較式余數(shù)循環(huán)比較式直接比較式并聯(lián)比較式分級式〔流水線式）各種數(shù)字面板表3.5A/D轉(zhuǎn)換原理積分式：雙積分式，抗干擾能力強，速度慢；非積分式：逐次逼近式，抗干擾能力弱，速度快。一、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器1、基本原理：將被測電壓和一可變的基準電壓進行逐次比較，最終逼近被測電壓。2、結(jié)構(gòu)框圖D/A轉(zhuǎn)換器比較寄存器基準電壓源時鐘脈沖發(fā)生器比較器Ui最高位最低位最高位最低位并行數(shù)字輸出3.5積分式A/D轉(zhuǎn)換原理1.工作原理Ui-Ur+UrK1K1K2K2K3K3K4K4ARC+--+比較器積分器CD發(fā)生器時鐘顯示器數(shù)字輯電路控制邏計數(shù)器過程：三階段準備期----復零，K4接通取樣期----第一次積分，K1接通特點：定時積分T1固定，UO1∞(正比)于Ui比較期----第二次積分，K3/K4接通特點：定值積分〔反向）N2∞UO1∞UI3.5.1雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器K1K2K3斷斷斷斷斷斷通通通通積分器輸入A00UiUr(定值)t1t2t1t2t3積分器輸出B計數(shù)器比較器輸出C輸入DT1T2(定時)Uo1N2T0N1T0N2T0T0(b)N2U02BK1K2K3斷斷斷斷斷斷通通通通積分器輸入A00UiUr(定值)t1t2t1t2t3積分器輸出B計數(shù)器比較器輸出C輸入DT1T2(定時)Uo1N2T0N1T0N2T0T0(b)N2U022.關系式1)數(shù)學推導（5.45）T1=N1ToT2=N2To（5.46）（5.47）t1t2t3U01令e——刻度系數(shù)〔伏/字）。例如，Ur=10V，N1=10000，則e=Ur/N1=1mV/字。2)面積相等S1=T1Ui，S2=T2Ur相等，則S1=S2，故3)電荷相等T1期間充電電荷Q1=(Ui/R1)T1與T2期間放電電荷Q2=(Ur/R2)T2相等。則Q1=Q2，故（5.48）式〔5.48〕當充放電電路中限流電阻不等時，應用很方便。當R1=R2時，則與〔5.45〕的結(jié)果相同。與〔5.45〕結(jié)果一樣。S1S23.雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器的特點1)抗串模干擾能力強輸入電壓積分器輸出輸入電壓積分器輸出工頻干擾Ui0T1T2T1T2’000tttt尖峰干擾Ui有干擾無干擾DVMUiUn(a)(b)(c)圖5.28雙斜式電壓－數(shù)字轉(zhuǎn)換器所謂串模干擾是指與被測信號相串聯(lián)地加到DVM輸入端的干擾信號，如果取T1=n×T~=n×20mSn=1,2,3,…。對脈沖性質(zhì)的干擾信號，雙斜積分式A/D也有一定的平均作用。2)對積分元件及時鐘信號的穩(wěn)定性和準確度要求大為降低因為，在采樣和比較測量兩個階段內(nèi)使用的是同一積分器和時鐘信號，其影響可以相互抵消。對它們只要求有足夠的短期穩(wěn)定性即可。3)測量靈敏度較高雙積分式DVM有效地解決干擾問題，只要適當選擇R、C、T1，積分放大器可以得到很高的增益(A＝T1／RC)，可測mV級電壓。4)測量速度慢是其主要缺點為了抑制電源50Hz工頻干擾，一般T1取20~l00ms，再加上T2等時間，故測量速率一般只有5~30次／s左右。5)積分器、比較器中運放的零點漂移會帶來轉(zhuǎn)換誤差5.單片雙斜積分式A/D轉(zhuǎn)換器圖5.327106構(gòu)成的3位基本表電路127106是把模擬電路與數(shù)字邏輯電路集成在一塊芯片上，屬于大規(guī)模CMOS集成電路，其工作原理與ICL7126、ICL7135基本一致。7106是目前在各種數(shù)顯表和萬用表中使用較多的一種芯片。3.5.5積分式A/D的發(fā)展1.雙斜積分ADC的不足⑴精確度不夠高，自動校零后也僅做到3~4位，若要提高到5~4怎么辦呢？⑵轉(zhuǎn)換速度低，因為每次測量要經(jīng)歷復零、采樣、比較三個階段，尤其采樣階段T1按n倍工頻周期設計，測量速率一般只有5~30次／s左右。若要提高到500~1000次/s要采用什么措施？當前積分式DVM精度已達8，測量速率高的可達1000次/s。在高精度、高速度的DVM產(chǎn)品中，各廠商都有自己的專利技術，不會公開其關鍵技術與工藝。現(xiàn)介紹改進的基本思路。2.改進的基本途徑⑴放棄T1=nT~的設計原則，改用對工頻干擾進行濾波、屏蔽等措施，從而縮短T1采樣期。故比較期分兩步：（先用大刻度系數(shù)e提高速度，后用小e保證分辨率）為放電快→Ur↑→e↑→分辨率↓討論：如何提高速度？UXT1T2T2tUX小UX大大e小e設法使T2↓（應加速放電）：ui輸入K1K2K3R1R2R3-Er＋－-Er-Er/2nR－＋比較器積分器CuiABAABBK1K2K3比較器計數(shù)器計數(shù)器寄存器寄存器高位輸出低位輸出時鐘發(fā)生器控制邏輯電路圖5.41三斜式A/D轉(zhuǎn)換器的原理⑵三斜積分---比較期T2分步進行?？闯?，為了保證分辨率，刻度系數(shù)e要小，則基準電壓Ur不能大大，則比較期對積分電容反向