【正文】 cmf 2C 2r50 1212 0 l g 7 02 5 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0HzC M R d B? ???? ? ? ?Vxr1r2rc mUc mRs HLGZiI1I2D V M( 機(jī) 殼 )BZ25． 7． 3 共模干擾的抑制 ? 由于 Z Z2較大，可以有效的減小 I I2。 ? 共模干擾的抑制措施 ? 浮置測(cè)量： 將 DVM的接地端浮置 ，即不與機(jī)殼地連接（隔離）， DVM接地端到機(jī)殼的 絕緣電阻 Z2。 ? 選擇干擾信號(hào)的初相角：使初相角 （對(duì)工頻干擾信號(hào)作過(guò)零檢測(cè)）。 ? 的最大值為： (Un為 干擾信號(hào)的幅度 ) nu1sinnTT?1 ( 0 ,1 , 2 , )nT k T k??1sinnTT? ????????1 ( 0 ,1 , 2 , )nTnnT????? ? ?????nunu1m a x1s innnnnUT TuTT???5． 7． 2 串模干擾的抑制 ? 定義 NMR： ? 則， ? 可見(jiàn)， NMR與干擾信號(hào)周期（頻率）有關(guān) （如下圖，圖中給出了積分時(shí)間 T1=10ms和 T1=100ms的兩組曲線）。 ? 周期性串模干擾 ：可采用濾波的方法抑制（從被測(cè)信號(hào)中濾除掉干擾信號(hào)）。 ? 就干擾源的頻率來(lái)說(shuō)，可從 直流、低頻到超高頻 ；干擾信號(hào)的波形可以是 周期性的或非周期性 的，可以是 正弦波或非正弦波 （如瞬間的尖峰脈沖干擾），甚至完全是 隨機(jī)的 。 只有當(dāng) (即測(cè)量大電阻時(shí) )Rl1和 Rl2才可忽略。 DMM可進(jìn)行直流電壓、交流電壓、電流、阻抗等測(cè)量。 Ix9 0 0 Ω9 0 Ω9 Ω0 .9 Ω0 .1 Ω(2 0 0 m V )2 0 0 μ A(2 0 0 m V )2 m A(2 0 0 m V )2 0 m A(2 0 0 m V )2 0 0 m A(2 0 0 m V )2 A5． 5． 1 電流、電壓、阻抗變換技術(shù) ? 對(duì)于純電阻 ，可用一個(gè)恒流源流過(guò)被測(cè)電阻，測(cè)量被測(cè)電阻兩端的電壓，即可得到被測(cè)電阻阻值。 ? 對(duì)于直流 DVM，輸入阻抗用輸入電阻表示，一般在 10MΩ~1000MΩ 之間。 ? 滿度誤差： 與當(dāng)前讀數(shù)無(wú)關(guān)，只與選用的量程有關(guān)。 如上述的 DVM在最小量程 200mV上分辨力為 ，則分辨率為： 分辨率也可直接從顯示位數(shù)得到（與量程無(wú)關(guān)），如 3位半的 DVM，可顯示出 1999（共 2022個(gè)字），則分辨率為 ? 測(cè)量速度 ? 每秒鐘完成的測(cè)量次數(shù)。 ? 通過(guò)對(duì)輸入電壓（按 10倍）放大或衰減，可 擴(kuò)展其他量程 。 ? 通過(guò)電流 電壓、阻抗 電壓等變換，實(shí)現(xiàn)電流、阻抗等測(cè)量，進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。 1 0 0 % 3 %VV?? ?? ? ? ?5． 4 直流電壓的數(shù)字化測(cè)量及 A/D轉(zhuǎn)換原理 ? 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 1） DVM的組成 ? 數(shù)字電壓表（ Digital Voltage Meter，簡(jiǎn)稱 DVM）。 ? 有效值電壓表 ? 可以 直接讀出有效值 ，非常方便。 ? 峰值電壓表 ? 檢波 放大式。 ? 放大器 ? 采用橋式直流放大器，它具有較高的增益。 波形誤差為 FV K V??方波~VV??~V ??~VFK 方波1 0 .9 1 0 0 % 1 1 %0 .9??? ? ?5． 3． 3 模擬式交流電壓表 ? 模擬電壓表組成方案 ? 檢波器 是實(shí)現(xiàn)交流電壓測(cè)量（ ACDC變換）的核心部件，同時(shí)，為了測(cè)量小信號(hào)電壓，放大器也是電壓表中不可缺少的部件，因此，組成方案有兩種類型： 一種是先檢波后放大，稱為 檢波 放大式 ； 一種是先放大后檢波，稱為 放大 檢波式 。但可由讀數(shù) α 換算出均值和有效值。 ? 第四步，由 ，再根據(jù)該波形的波峰因數(shù)（查表可得），其有效值 ~V ??~~22pVV ???~ 2ppVV ???任意pV任意2pppVVKK???任意任意任意 任意2）峰值電壓表原理、刻度特性和誤差分析 ? 刻度特性 ? 上述過(guò)程可統(tǒng)一推導(dǎo)如下： ? 該式表明： 對(duì)任意波形，欲從讀數(shù) α 得到有效值，需將 α 乘以因子 k。它們都將損失有效值分量。 冷 端T 0熱 端T1）交流 /直流電壓（ ACDC）轉(zhuǎn)換原理 ? 利用熱電偶有效值檢波 ? 熱電偶： 將兩種不同金屬進(jìn)行特別封裝并標(biāo)定后，稱為一對(duì)熱電偶（簡(jiǎn)稱熱偶）。 ? 于是， I0的平均值 與 u(t)的平均值 成正比。有二極管串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。 ? 交流電壓測(cè)量中，平均值通常指經(jīng)過(guò)全波或半波整流后的波形（一般若無(wú)特指，均為全波整流）： ? 對(duì)理想的正弦交流電壓 u(t)=Vpsin(ωt) ，若 ω=2π/T 01 ()TU u t dtT? ?01 ()TU u t d tT? ?~2 0 .6 3 7ppU V V???5． 3． 1 表征交流電壓的基本參量 ? 有效值 ? 定義：交流電壓 u(t)在一個(gè)周期 T內(nèi)，通過(guò)某純電阻負(fù)載 R所產(chǎn)生的熱量，與一個(gè)直流電壓 V在同一負(fù)載上產(chǎn)生的熱量相等時(shí)，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。 電阻標(biāo)準(zhǔn)有： 精密線繞電阻（實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)）； 霍爾電阻基準(zhǔn)（量子化自然基準(zhǔn)， 109）。以有效值測(cè)量為主。 交流測(cè)量中 ，輸入阻抗的不匹配引起信號(hào)反射。 ? 2）電壓測(cè)量的特點(diǎn) —— 從電壓測(cè)量的頻率、范圍、要求等方面闡述其特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也反映了電子測(cè)量的主要特點(diǎn)。 2）電壓測(cè)量的特點(diǎn) 在多級(jí)系統(tǒng)中，輸出級(jí)阻抗對(duì)下一輸入級(jí)有影響。 5． 1． 2 電壓測(cè)量的方法和分類 2. 電壓測(cè)量方法的分類 5）示波測(cè)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 211 ()NkV u kN?? ?5． 2 電壓標(biāo)準(zhǔn) 直流電壓標(biāo)準(zhǔn) 電壓和電阻是電磁學(xué)中的兩個(gè)基本量。 ? 峰值 ? 以零電平為參考的最大電壓幅值（用 Vp表示 ）。 交流電壓 〉 有效值、峰值和平均值的轉(zhuǎn)換，稱為 ACDC轉(zhuǎn)換。 m i n m a x( ) ,s d LR r C T R C T?1）交流 /直流電壓（ ACDC）轉(zhuǎn)換原理 ? 平均值檢波原理 ? 由二極管橋式整流（全波整流和半波整流）電路完成。 ? 單片集成 TRMS/DC電路，如 AD536AK等。 Ru ( t )冷端T 0加熱絲熱端T測(cè) 量 熱 偶電 流 表平 衡 熱 偶+VoExEfVi熱端T連 接 導(dǎo) 線差 分 放 大 器1）交流 /直流電壓（ ACDC）轉(zhuǎn)換原理 ? 上圖中，通過(guò)平衡熱偶形成一個(gè)電壓負(fù)反饋系統(tǒng)。 對(duì)于非正弦波的任意波形，讀數(shù) α 沒(méi)有直接意義（既不等于其峰值 Vp也不等于其有效值 V）。 2 1 . 4 12 1 . 4 1ppKK?????? ??????????p（任意波）峰值V（任意波）有效值V2212 2 2p p ppK K KK??????? ? ? ?3）平均值電壓表原理、刻度特性和誤差分析 ? 原理 ? 均值響應(yīng)，即： u(t) ?放大 ?均值檢波 ?驅(qū)動(dòng)表頭 ? 刻度特性 ? 表頭刻度按（純） 正弦波有效值刻度 。 ? 波形誤差。 峰 值檢 波 器步 進(jìn)分 壓 器直 流放 大 器u A步 進(jìn)分 壓 器斬 波 穩(wěn) 零 式放 大 器u A( a )峰 值 檢 波 器( 探 頭 內(nèi) )( b )1）檢波 放大式電壓表 ? 檢波器 ? 為提高頻率范圍，采用 超高頻二極管檢波 ，其頻率范圍可從直流到幾百兆赫，并具有較高的輸入阻抗。如國(guó)產(chǎn) DA36型超高頻毫伏表，頻率范圍為 10kHz～ 1000MHz，電壓范圍（不加分壓器）1mV～ 10V。 5）電壓表的使用 ? 均值電壓表 ? 放大 檢波式。 [解 ] 為求解電壓表帶寬引起的波形誤差，需要對(duì)輸入電壓表的方波電壓的諧波成分進(jìn)行分析。 ? 邏輯控制電路：在統(tǒng)一時(shí)鐘作用下，完成內(nèi)部電路的協(xié)調(diào)有序工作。 ? 如 4位 DVM，具有 4位完整顯示位，其最大顯示數(shù)字為 9999 。 ? 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 。 ? 固有誤差由兩部分構(gòu)成：讀數(shù)誤差和滿度誤差。為減小滿度誤差的影響，應(yīng)合理選擇量程，以 使被測(cè)量大于滿量程的 2/3以上 。 ? 如下圖。 ? 圖 a對(duì)于大電阻的測(cè)量不利 ，因?yàn)橐蟮暮懔髟措娏?Ir很小，對(duì)測(cè)量精度影響較大。 ? 數(shù)字多用表的使用 ? 二端法和四端法測(cè)電阻。 ? 5． 7． 1 干擾的來(lái)源及分類 ? 分類：串摸干擾和共摸干擾。 ? 共模干擾電壓也分 直流電壓和交流電壓 兩類。 其平均值為： s in ( )n n nu U t????? ?1 101 ()To m x n x nTV V u d t V uR C R C? ? ? ??? ?101111111111sin( )c o s( ) c o s22 sin sin222sin sin