[理學(xué)]電子測(cè)量課件-資料下載頁
2024-10-16 21:19本頁面
【正文】 標(biāo) ? 應(yīng)用 ? 直流或慢變化電壓 信號(hào)的測(cè)量（通常采用高精度低速 A/D轉(zhuǎn)換器）。 ? 通過 ACDC變換電路，也可測(cè)量交流電壓的有效值、平均值、峰值，構(gòu)成 交流數(shù)字電壓表 。 ? 通過電流 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。 ? 基于微處理器的智能化 DVM稱為 數(shù)字多用表（ DMM，Digital MultiMeter） 。 ? DMM功能更全，性能更高，一般具有一定的數(shù)據(jù)處理能力（平均、方差計(jì)算等）和通信接口 (如 GPIB)。 電子測(cè)量原理 第 35頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 2）主要性能指標(biāo) ? 顯示位數(shù) ? 完整顯示位 ：能夠顯示 0~9的數(shù)字。 ? 非完整顯示位 (俗稱半位 )：只能顯示 0和 1（在最高位上）。 ? 如 4位 DVM，具有 4位完整顯示位，其最大顯示數(shù)字為 9999 。 ? 而 位（ 4位半） DVM，具有 4位完整顯示位， 1位非完整 顯示位，其最大顯示數(shù)字為 19999 。 ? 量程 ? 基本量程 ：無衰減或放大時(shí)的輸入電壓范圍，由 A/D轉(zhuǎn)換器動(dòng)態(tài)范圍確定。 ? 通過對(duì)輸入電壓（按 10倍）放大或衰減，可 擴(kuò)展其他量程 。 142電子測(cè)量原理 第 36頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 如基本量程為 10V的 DVM，可擴(kuò)展出 、 1V、 10V、 100V、1000V等五檔量程； ? 基本量程為 2V或 20V的 DVM，可擴(kuò)展出 200mV、 2V、 20V、200V、 1000V等五檔量程。 ? 分辨力 ? 指 DVM能夠 分辨最小電壓變化量的能力 。反映了 DVM靈敏度。 ? 用每個(gè)字對(duì)應(yīng)的電壓值來表示，即 V/字 。 ? 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 。 ? 例如， 3位半的 DVM，在 200mV最小量程上，可以測(cè)量的最大輸入電壓為 ，其分辨力為 （即 當(dāng)輸入電壓變化 ，顯示的末尾數(shù)字將變化 “ 1個(gè)字 ” ）。 電子測(cè)量原理 第 37頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 分辨力 ? 分辨率：用百分?jǐn)?shù)表示，與量程無關(guān)，比較直觀。 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（與量程無關(guān)），如 3位半的 DVM，可顯示出 1999（共 2021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)。它主要取決于 A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。 ? 一般低速高精度的 DVM測(cè)量速度在幾次 /秒 ~幾十次 /秒。 0. 1m V 10 0% 0. 05 %20 0m V ??1 10 0% 0. 05 %2021 ??電子測(cè)量原理 第 38頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 測(cè)量精度 ? 取決于 DVM的固有誤差和使用時(shí)的附加誤差（溫度等）。 ? 固有誤差表達(dá)式： ? 示值（讀數(shù)）相對(duì)誤差為： 式中， Vx——被測(cè)電壓的讀數(shù)； Vm——該量程的滿度值（ Full Scale, FS）； ——誤差的相對(duì)項(xiàng)系數(shù)； ——誤差的固定項(xiàng)系數(shù)。 ? 固有誤差由兩部分構(gòu)成：讀數(shù)誤差和滿度誤差。 ? 讀數(shù)誤差： 與當(dāng)前讀數(shù)有關(guān)。主要包括 DVM的刻度系數(shù)誤差和非線性誤差。 ? 滿度誤差： 與當(dāng)前讀數(shù)無關(guān)，只與選用的量程有關(guān)。 ( % % )xmV V V??? ? ? ?( % % )mxxVVVV? ? ??? ? ? ?? ?% xV??% mV??電子測(cè)量原理 第 39頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 測(cè)量精度 ? 有時(shí)將 等效為 “ 177。 n字 ” 的電壓量表示，即 ? 如某臺(tái) 3位半 DVM，說明書給出基本量程為 2V， =177。 （ %讀數(shù) +1字） 。 則在 2V量程上， 1字 =，由 2V=， =%，即表達(dá)式中 “ 1字 ” 的滿度誤差項(xiàng)與“ %”的表示是完全等價(jià)的： ? 當(dāng)被測(cè)量（讀數(shù)值）很小時(shí)，滿度誤差起主要作用，當(dāng)被測(cè)量較大時(shí)，讀數(shù)誤差起主要作用 。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 。 % mV??( % )xV V n?? ? ? ? 字V?%%mV????%?( % % )mxVV? ? ? ?電子測(cè)量原理 第 40頁 5． 4． 1 DVM的組成原理及主要性能指標(biāo) ? 輸入阻抗 ? 輸入阻抗取決于輸入電路（并與量程有關(guān)）。 ? 輸入阻抗宜越大越好，否則將影響測(cè)量精度。 ? 對(duì)于直流 DVM，輸入阻抗用輸入電阻表示，一般在10MΩ~1000MΩ之間。 ? 對(duì)于交流 DVM，輸入阻抗用輸入電阻和并聯(lián)電容表示，電容值一般在幾十 ~幾百 pF之間。
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