【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 。 這是因為直流數(shù)字電壓表輸入端的前置放大器的負反饋作用會大大提高輸入電阻 。 連接到負載能力很低的信號源 （ 如標準電池 ） 時應(yīng)特別注意應(yīng)在關(guān)機前先斷開連接 。 十一 、 輸入零電流 在工作狀態(tài)下 ， 在輸入信號為零時 ， 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)字電壓表的固定項誤差 。 ? 如果不對輸入零電流引入的誤差進行修正 ， 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) ， 有時還與被測直流輸入信號的大小有關(guān) ， 檢定時應(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) ， 有時還與被測直流輸入信號的大小有關(guān) ， 檢定時應(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的同時 ， 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 ，測量誤差都應(yīng)滿足允許誤差極限 。 ? 三 、 重復(fù)性 ? 標準源的重復(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 。 ? 標準源重復(fù)性的其他一些概念與數(shù)字表相同 。 ? 四 、 穩(wěn)定性 ? 標準源穩(wěn)定性的概念與數(shù)字表相同 。 ? 五 、 分辨力 ? 調(diào)節(jié)標準源輸出調(diào)節(jié)盤最后一盤示值變化一個字 ， 對應(yīng)的輸出量的變化量 。 ? 分辨力用這一變化量表示 。 ? 標準源分辨力的其他概念與數(shù)字表相同 。 ? 六 、 建立時間 ? 從一個穩(wěn)定的輸出值設(shè)定另一輸出值開始至輸出信號達到并保持在規(guī)定誤差范圍內(nèi)所需的時間 。 ? 七 、 復(fù)現(xiàn)性 ? 在變化的條件下 ， 標準源對同一示值 ， 輸出電壓的一致性 。 ? 八 、 輸出阻抗 ? 在工作狀態(tài)下 ， 標準源輸出端對外呈現(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，交直流標準源有放大器型，電阻分壓型、脈沖調(diào)寬型等。下面重點簡介幾例，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 計數(shù)譯碼顯示器 ? 基準電壓 ? 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的不同特性產(chǎn)生主要影響 。 ? （二）基準電壓 ? 基準電壓是直流數(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)的已知的標準量進行比較，用標準量或標準量的倍數(shù)來表示被測量。 A/D轉(zhuǎn)換器就是實現(xiàn)這一比較的裝置，基準電壓就是已知的標準量。因此基準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的測量范圍向小量程擴展，另一方面是為了改善整機的輸入特性，減小整機的零電流，提高整機的輸入電阻，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行衰減以便使整機的測量范圍向大量程擴展。 ? （五）計數(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 。 ? 測量是被測量和標準量進行比較的過程 ， 從這個概念出發(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準電壓相比較 ， 得到數(shù)字量 ，