數(shù)字測量ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-31 00:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 交流電壓的幅度可用平均值、有效值、峰值來表示， 數(shù)字多用 表中的線性 AC／ DC變換器主要有 平均值 AC／ DC和 有效值 AC／ DC轉(zhuǎn)換 器 。 平均值 ACDC轉(zhuǎn)換器通常利用負反饋原理克服檢波二極管的非線 性以實現(xiàn)線性 ACDC轉(zhuǎn)換。 在 DMM中， ACDC的變換主要按真有效值的數(shù)學定義用集成電路 實現(xiàn)。因為 (410) 利用模擬運算電路實現(xiàn)有效值電壓的測量，即直接利用集成乘 法器、積分器等實現(xiàn)電壓有效值測量。 201 ()Tx r m s xU u t d tT? ? ? 電壓 (IU)轉(zhuǎn)換器 將直流電流 I。變換成直流電壓最簡單的方法，是讓該 電流流過標準電阻 Rs，根據(jù)歐姆定律， Rs上端電壓 Ux = IxRs，從而完成了 I／ V線性轉(zhuǎn)換。 電壓 (RU)轉(zhuǎn)換器 實現(xiàn)電阻 電壓 (RU) 轉(zhuǎn)換的方法有多種，恒流法 RU變 換器是最常用的一種，即在被測的未知電阻 Rx中流過已知的 恒定電流 Is時，在 Rx上產(chǎn)生的電壓降為 U = RxIs，故通過恒 定電流可實現(xiàn) RU轉(zhuǎn)換。 電壓測量的干擾與抑制技術 在實際的電壓測量中，由于噪聲和干擾信號的存在，很難實現(xiàn) 電壓的精密測量，尤其是對微小電壓的精密測量。 除了儀表自身的各種因素以外， 外部電磁干擾等 也是引起電壓 測量誤差的重要因素，這類誤差依賴于測量環(huán)境的狀況，屬于附加 誤差。 干擾與信號共同作用在電壓儀表的輸入端，使儀表讀數(shù)偏離 被測量。 干擾作用于儀表的基本方式包括通過 信號線傳導 、 電源線 傳導 、 電磁輻射直接作用于儀表內(nèi)部 三種。 信號線傳導干擾中包括被測信號源輸出信號的非理想特性以及 各種空間電磁信號通過電容或電感效應在信號導線上產(chǎn)生的感生信 號。根據(jù)耦合效果的不同，干擾分為 串模干擾 和 共模干擾 兩種。 串模干擾的基本抑制方法有 輸入濾波法 和 積分平均法 。這兩種 方法都是在一定程度上削弱信號中的高頻分量，這將影響儀表對被 測信號的響應速度，降低讀數(shù)速率。其中積分平均法在對高頻成分 進行削弱的同時還能對某些頻率的干擾信號專門進行抑制，這在對 工頻干擾的抑制方面具有重要意義。 儀表對共模干擾的抑制能力可用共模抑制比 (CMRR)表示。共模 抑制比定義為 式中： 為系統(tǒng)的共模干擾電壓； 為共模干擾電壓在儀 表輸入端引入的等效串模干擾電壓； CMRR的單位為 dB。 C M R R 2 0 l g cmUU?cmU U? 時間有兩個含義： “時刻”：即某個事件何時發(fā)生； “時間間隔”：即某個時間相對于某一時刻持續(xù)了多久。 ? 周期： 是指同一事件重復出現(xiàn)的時間。 T（秒 s） ? 頻率： 周期信號在單位時間（ 1s）內(nèi)周期性事件重復的次數(shù)，單 位是赫茲（ Hz）。 ? 時間與頻率的關系： 頻率和周期（時間）是從不同側面來描述周 期性現(xiàn)象的，兩者在數(shù)學上互為倒數(shù)。 f＝ N/T ◆ 實際上， 兩者公用同一基準來進行比對和測量 。以電子表為例， 可見 時間準確度取決于頻率準確度，其標準是等同的 。 時間與頻率的數(shù)字測量 ◆ 時頻關系 時間的單位是秒（ s）。隨著科學技術的發(fā)展，“秒”的定義 曾做過三次重大的修改。 ? 世界時（ UT）秒： 最早的時間（頻率）標準是由天文觀測得到的，以地球自轉(zhuǎn)周期為標準而測定的時間稱為世界時（ UT）。定義地球自轉(zhuǎn)周期的 1/86400作為世界時的 1s。 ? 原子時（ AT）秒： 利用原子能級躍遷頻率作為計時標準。 1972年 1月 1日零時起，時間單位由天文秒改為原子秒。這樣，時間標準改為由頻率標準來定義，其準確度可達 177。 5 1014量級，是所有其他物理量所遠遠不能及的。 ? 協(xié)調(diào)世界時（ UTC）秒： 是原子時和世界時折中的產(chǎn)物，即用閏秒的方法來對天文時進行修正。現(xiàn)在，各國標準時號發(fā)播臺所發(fā)送的就是世界協(xié)調(diào)時，其準確度優(yōu)于 177。 2 1011量級。 ◆ 時頻基準 ◆ 石英晶體振蕩器 ? 電子計數(shù)器內(nèi)部時間、頻率基準采用 石英晶體振蕩器（簡稱“晶振”） 為基準信號源。 ? 基于壓電效應產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率輸出。但是晶振頻率易受溫度影響，普通晶體頻率準確度為 105。 ? 采用溫度補償或恒溫措施可得到高穩(wěn)定、高準確的頻率輸出。 ? 晶體振蕩器的主要指標有 : 輸出頻率 :1MHz、 、 5MHz、 10MHz。 日波動 :2 1010 ；日老化 :1 1010；秒穩(wěn) :5 1012。 輸出波形 :正弦波；輸出幅度 :(負載 50Ω )。 ◆ 幾種不同類型的晶體振蕩器指標
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