【文章內(nèi)容簡介】 輸入端所呈現(xiàn)的阻抗值 ， 它不含零電流和偏置電流的影響 。 直流數(shù)字電壓表開機(jī)工作狀態(tài)下的輸入電阻比非工作狀態(tài)下的輸入電阻大得多 。 這是因?yàn)橹绷鲾?shù)字電壓表輸入端的前置放大器的負(fù)反饋?zhàn)饔脮?huì)大大提高輸入電阻 。 連接到負(fù)載能力很低的信號源 （ 如標(biāo)準(zhǔn)電池 ） 時(shí)應(yīng)特別注意應(yīng)在關(guān)機(jī)前先斷開連接 。 十一 、 輸入零電流 在工作狀態(tài)下 ， 在輸入信號為零時(shí) ， 測量儀器的輸入電路中由儀器內(nèi)部電路引起的電流 。 如圖 924。 直流數(shù)字電壓表的輸入零電流在被測源內(nèi)阻上要產(chǎn)生電壓降引入測量誤差，若測量線路的等效電路如圖 924所示，則輸入零電流引入的測量誤差為： 00RI??直流電壓表 被測信號源 RO IO ? 如果 IO約為 10－ 10A， RO約為 1Ω， 則 △ 約為 10－ 10V。 直流數(shù)字電壓表輸入零電流引入的誤差影響數(shù)字電壓表的固定項(xiàng)誤差 。 ? 如果不對輸入零電流引入的誤差進(jìn)行修正 ， 而且也不知道直流數(shù)字電壓表零電流的確切量值和被測信號源輸出電阻的確切量值 ， 將引入測量不確定度 。 應(yīng)進(jìn)行具體分析 ， 使輸入零電流引入的測量不確定度可忽略 。 ? 直流數(shù)字電壓表零電流是由于前置放大器的失調(diào)電流 、 漏電流 、 斬波器的尖峰電流 、 輸入電流的不對稱性等原因形成的 。 ? 十二 、 抗干擾特性 ? 任何企圖改變測量儀器被測輸入信號的能源都稱為干擾源 ， 根據(jù)干擾源與輸入信號的引線關(guān)系 ， 可分為 串模干擾和共模干擾 。 ? （ 一 ） 串模干擾抑制比 NMRR（ Normal mode rejection ratio） ? 串接在直流數(shù)字電壓表輸入回路中的干擾源為串模干擾，如圖 925所示。 ? 對串模干擾的抑制能力用串模抑制比 NMRR來表示。 ? ? 式中： Unm—— 串模干擾電壓的峰值， V； ? △ Unm—— 由串模干擾電壓引起的直流數(shù)字電壓表示值的最大變化 ， V。 ～～ H 直流數(shù)字電壓表 L nmnmUUNMR R?? log20 ? 直流數(shù)字電壓表的串模干擾抑制比往往與干擾信號的頻率有關(guān) ， 有時(shí)還與被測直流輸入信號的大小有關(guān) ， 檢定時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置干擾信號的頻率和被測直流信號 。 ? 串模干擾抑制比也是準(zhǔn)確度的先決條件，在同樣的串模干擾信號作用下，串模抑制比越大引入的測量不確定度越小，應(yīng)進(jìn)行具體分析，使串模干擾引入的測量不確定度可忽略。 ? （ 二 ） 共模干擾抑制比 CMRR（ mon mode rejectiou ratio） ? 同時(shí)加在直流數(shù)字電壓表高低輸入端與公共端之間的干擾源為共模干擾 ， 公共端可以是機(jī)殼 、 大地 、 外供電電源地 。 共模干擾分直流共模干擾和交流共模干擾 ， 如圖 926 ， 圖 927所示 。 ? 共模干擾一種情況是被測信號源的地與數(shù)字電壓表的地之間的電流引起的 ， 另一種情況是數(shù)字電壓表浮地測量引起的 。 ? 對共模干擾的抑制能力用共模抑制比 CMRR來表示。 ? 式中： Ucm—— 共模干擾電壓的峰值 ， V； ? △ Ucm—— 由共模干擾電壓引起的數(shù)字電壓表示值的最大變化 ， V。 cmcmUUCMRR?? lg20 H 直流數(shù)字電壓表 L G ～～ H直流數(shù)字電壓表 L G ? 直流數(shù)字電壓表的共模干擾抑制比往往與干擾信號的頻率有關(guān) ， 有時(shí)還與被測直流輸入信號的大小有關(guān) ， 檢定時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置干擾信號的頻率和被測直流信號 ， 廠家在給出共模抑制比指標(biāo)的同時(shí) ， 應(yīng)給出共模干擾電壓的頻率范圍 ， 如 50177。 50177。 。 ? 共模干擾抑制比也是準(zhǔn)確度的先決條件 ， 在同樣的共模干擾信號作用下 ， 共模干擾抑制比越大 ， 引入的測量不確定度越小 ， 應(yīng)進(jìn)行具體分析 ， 使共模干擾引入的測量不確定度可忽略 。 ? 十三 、 波峰因數(shù) ? 周期性被測信號的峰值與它的有效值之比 。 ? 交流數(shù)字電壓表測量其波峰因數(shù)小于規(guī)定的波峰因數(shù)的被測信號時(shí) ，測量誤差都應(yīng)滿足允許誤差極限 。 ? 三 、 重復(fù)性 ? 標(biāo)準(zhǔn)源的重復(fù)性是在相同條件下 ， 對于相同的示值 ， 提供非常接近的輸出量的能力 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)源重復(fù)性的其他一些概念與數(shù)字表相同 。 ? 四 、 穩(wěn)定性 ? 標(biāo)準(zhǔn)源穩(wěn)定性的概念與數(shù)字表相同 。 ? 五 、 分辨力 ? 調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)源輸出調(diào)節(jié)盤最后一盤示值變化一個(gè)字 ， 對應(yīng)的輸出量的變化量 。 ? 分辨力用這一變化量表示 。 ? 標(biāo)準(zhǔn)源分辨力的其他概念與數(shù)字表相同 。 ? 六 、 建立時(shí)間 ? 從一個(gè)穩(wěn)定的輸出值設(shè)定另一輸出值開始至輸出信號達(dá)到并保持在規(guī)定誤差范圍內(nèi)所需的時(shí)間 。 ? 七 、 復(fù)現(xiàn)性 ? 在變化的條件下 ， 標(biāo)準(zhǔn)源對同一示值 ， 輸出電壓的一致性 。 ? 八 、 輸出阻抗 ? 在工作狀態(tài)下 ， 標(biāo)準(zhǔn)源輸出端對外呈現(xiàn)的阻抗 。 第三章 交直流數(shù)字儀器的基本原理 ? 交直流數(shù)字儀器工作原理很多，交直流數(shù)字表有 V/T變換型、逐次逼近比較型、雙積分型、脈沖調(diào)寬型、剩余電壓再循環(huán)型等，交直流標(biāo)準(zhǔn)源有放大器型，電阻分壓型、脈沖調(diào)寬型等。下面重點(diǎn)簡介幾例，以便了解其工作原理，加深對交直流數(shù)字儀器性能的理解。 第一節(jié) 直流數(shù)字電壓表基本原理 ? 一 、 直流數(shù)字電壓表基本原理 ? 直流數(shù)字電壓表基本原理框圖如圖 931所示。 ? Ux Ui N ? 衰減器 K 前置放大器 A A/D轉(zhuǎn)換器 C 計(jì)數(shù)譯碼顯示器 ? 基準(zhǔn)電壓 ? A/D轉(zhuǎn)換器為模數(shù)轉(zhuǎn)換器 。 ? 將被測量 Ux經(jīng)衰減器和前置放大器規(guī)范為 A/D轉(zhuǎn)換器輸入范圍內(nèi)的量 ， 再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 N， 計(jì)數(shù)譯碼顯示電路完成對 N的記錄和顯示 。 不同的 Ux值與不同的 N值一一對應(yīng) ， 從而實(shí)現(xiàn)對模擬量 UX的數(shù)字化測量 。 ? 式中： K— 衰減器衰減系數(shù)； A— 放大器放大系數(shù)； ? C— A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換系數(shù) 。 ? 理想情況下 K、 A、 C都是常數(shù) ， N正比于 UX， 顯示值正比于被測量 。 xKAC UN ? ? 二 、 直流數(shù)字電壓表各部分主要功能 ? （ 一 ） A/Ｄ轉(zhuǎn)換器 ? A/D轉(zhuǎn)換器的作用是將規(guī)范化的模擬量 Ui轉(zhuǎn)換成數(shù)字量 N， 這部分是直流數(shù)字電壓表的核心 ， 不同原理的 A/D變換器構(gòu)成了不同原理的直流數(shù)字電壓表 ， A/D變換器的不同特性也對整機(jī)的不同特性產(chǎn)生主要影響 。 ? （二）基準(zhǔn)電壓 ? 基準(zhǔn)電壓是直流數(shù)字電壓表的內(nèi)部參考電壓。我們講測量就是將被測量與同性質(zhì)的已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，用標(biāo)準(zhǔn)量或標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)來表示被測量。 A/D轉(zhuǎn)換器就是實(shí)現(xiàn)這一比較的裝置，基準(zhǔn)電壓就是已知的標(biāo)準(zhǔn)量。因此基準(zhǔn)電壓是作為測量儀器的直流數(shù)字電壓表的不可缺少的部件。 ? （三）前置放大器 ? 前置放大器的作用一方面是使整機(jī)的測量范圍向小量程擴(kuò)展，另一方面是為了改善整機(jī)的輸入特性，減小整機(jī)的零電流，提高整機(jī)的輸入電阻，并且前置放大器作為 A/D轉(zhuǎn)換器的前級，也可以減小和固定A/D轉(zhuǎn)換器的信號源的輸出電阻。 ? （ 四）衰減器 ? 衰減器的作用是對大信號進(jìn)行衰減以便使整機(jī)的測量范圍向大量程擴(kuò)展。 ? （五）計(jì)數(shù)譯碼顯示電路 ? 將 A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量 N變成十進(jìn)制數(shù)顯示出來 。 ? 三 、 A/D轉(zhuǎn)換器基本原理 ? A/D轉(zhuǎn)換器類型很多 。 ? 按被測量分 ， 有瞬時(shí)值和平均值型 。 ? 按轉(zhuǎn)換技術(shù)分 ， 有積分型和非積分型 。 ? 按轉(zhuǎn)換程序分 ， 有有程序和無程序 。 ? 測量是被測量和標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過程 ， 從這個(gè)概念出發(fā) ， 若按怎樣比較來分 ， 有直接比較型 、 間接比較型和復(fù)合比較型 。 ? 直接比較型是將模擬電壓直接與標(biāo)準(zhǔn)電壓相比較 ， 得到數(shù)字量 ，