【2017年整理】电子测量技术四.ppt

四、 电压标准 1、 直流电压标准 标准电池（实物基准， 10-6）； 齐纳管电压标准 （固态标准， 10-6 ）； 约瑟夫森量子电压基准 （量子化自然基准，10-10） 有效值电压(电平)表 超高频毫伏表 视频毫伏表 台式数字多用表 电压表的比较 峰值电压表 检波-放大式。 峰值响应、频率范围较宽（达1000MHz）但灵敏度低（mV级）。 改进：“调制式电压表”，采用高增益低漂移的调制式直流放大器，使测量灵敏度大为提高，从mV级提高到几十μV 。 读数需换算 需注意：测量波峰因数大的非正弦波时，由于削波可能产生误差。 均值电压表 放大-检波式。 均值响应，灵敏度比峰值表有所提高，但频率范围较小（10MHz），主要用于低频和视频场合。 读数需换算： 有效值电压表 可以直接读出有效值，非常方便。 由于削波和带宽限制，将可能损失一部分被测信号的有效值，带来负的测量误差。 结构较为复杂，价格较贵。 2、外差式选频电平表 原理 外差式接收原理。 组成：外差式接收机＋宽频电平表 2、三斜积分式ADC （1）基本原理： 三次积分过程。 在双斜积分式ADC基础上，为进一步提高ADC的分辨力而设计的 将双斜积分式ADC的第二次积分过程，分解为两次，使积分器输出即将到达零点时，加长积分过程（缓慢积分），以降低对比较器的分辨力和带宽要求。 组成：包括积分器、2个比较器、2个计数器及逻辑控制电路。 （2）工作过程 当积分完成时，有 考虑到， (其中T0为时钟周期) 则 式中， 为刻度系数（V/字）；而 即为A/D转换结果的数字量（由计数器A和计数器B的计数值N2和N3加权得到）。 7、输入阻抗及输入零电流 输入等效电路： [解] 对于浮置测量，有： 对直流共模干扰，将 ,r2=1kΩ代入上式，得： 对交流共模干扰， 于是， ( 为共模干扰信号的频率) Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 四、 电压测量的常用技术指标 1、被测电压的电压幅度、频率范围 量程： 基本量程： A/D变换器的电压范围 通过对输入电压（按10倍）放大或衰减，可扩展其他量程 如： 基本量程为10V的DVM，可扩展出0.1V、1V、10V、100V、1000V等五档量程； 基本量程为2V或20V的DVM，可扩展出200mV、2V、20V、200V、1000V等五档量程。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、DVM的显示位数 1.999 2.000档 19.999 10.00档 4位 9.999 10.00档 表示 显示 档位 3、超量程能力： 最大计数可超过量程。 完整显示位 0~9十位 1/2位，指的是最高位只能取“1”或“0”；以及“0”到“4” 5.000档 4.999 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5、测量速度： 取决于A/D变换器的变换速度。 4、分辨力： DVM能够显示出的VX的最小变化值。 200mV档：最大显示199.9mV，最大分辨力0.1mV 即显示器末位跳动一个数字所需的电压值 不同的量程上能分辨的最小电压变化的能力不同，显然， 在最小量程上具有最高分辨力。 一般低速高精度的DVM测量速度在几次/秒~几十次/秒 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 固有误差表达式： 6、测量误差（不确定度） 组成：固有误差+附加误差（温度等）。 α—— 误差的相对项系数； β—— 误差的固定项系数； U x —— 被测电压读数； U m —— 该量程的满度值。 固有误差由两部分构成： 读数误差： 与当前读数有关。 满度误差：