【正文】 那要后人的進一步研究，我的研究是一次拋磚引玉，讓更多的學者和專家有興趣對測試裝置的特性研進行究。 所以測試裝置的準確測量要依靠各個特性之間的配合，任何其中一個特性控制不好，就會影響測試裝置的準確度。這些特性包括靜態(tài)與動態(tài)特性、負載特性、抗干擾等。 第九章 結論和展望 9． 1 結論 通過 近一個月的時間對測試裝置的特性進行研究，對測試裝置有了很多的了解。由于數字電路在開關狀態(tài)下工作，電流起伏波動大，很有可能通過地線干擾模擬電路。各單元電路就近接到接地母線接地母線的一端接到供電電源的地線上，形成工作接地。 3 ．多點接地 做電路板時把盡可能多的地方做成地，或者說，把地做成一片。采用時應注意： l ）信號電路應盡可能靠近電源，即靠近真正的地點。因此，每個電路的地電位都受到其他電路的影響，干擾通過公共地線相互藕合。 2 ．串聯接地 各單元電路的地點順序連接在一條公共的地線上 ，稱為串聯接地。其優(yōu)點是不存在環(huán)形回路，因而不 存在環(huán)路地電流。所以，認真設計地線和接地點對于系統(tǒng)的穩(wěn)定是十分重要的。地線的多點相連也會產生環(huán)路電流。同時，地線是所有信號的公共點，所有信號電流都要經過地線。理論上，地線上所有的位置的電平應該相同。對于遠距離的數據傳送，可采用平衡輸出驅動器和平衡輸人的接收器。 ( 3 ）在有一定傳輸長度的信號輸出中，尤其是數字信號的傳輸可采用光藕合隔離技術、雙絞線傳輸。 2 ．信道通道的抗干擾措施 信道通道通常采用下列一些抗干擾措施： ( l ）合理選用元器件和設計方案如盡量采用 低噪聲材料、放大器采用低噪聲設計、根據測量信號頻譜合理選擇濾波器等。 ( 2 ）信號通道中信號的竄擾元器件排放位置和線路板信號走向不合理會造成這種干擾。這樣做可以基本消除各單元因共用電源而引起相互藕合所造成的干 擾。對于 50HZ 市電基波，則通過整流濾波后也可完全濾除。隔離穩(wěn)壓器一次、二次側間用屏蔽層隔離，減少級間藕合電容，從而減少高頻噪聲的竄人。 2 ．供電系統(tǒng)的抗干擾 供電系統(tǒng)常采用下列幾種抗干擾措施： ( 1 ）交流穩(wěn)壓器它可消除過壓、欠壓造成的影響，保證 供電的穩(wěn)定。 供電電壓跳變的持續(xù)時間△ t lms 者，被稱為尖峰噪聲。供電電壓跳變的持續(xù)時間 1s＞△ t1ms 者，被稱為浪涌和下陷噪聲。供電電 網內阻過大或網內用電器過多會造成欠壓噪聲。它會影響測量裝置的正常工作。這種跳變的持續(xù)時間很短，人們稱之為尖峰電壓。 供電系統(tǒng)干擾及抗干擾 由于供電電網面對各種用戶，電網上并聯著各種各樣的用電器。而絕大部分測量裝置都需要供電，所以外部電網對裝置的干擾以及裝置內部通過電源內阻相互藕合造成的干擾對裝 置的影響最大。 3 ）電源干擾這是由于電源波動、市電電網干擾信號的竄人以及裝置供電電源電路內阻引起各單元電路相互藕合造成的干擾。 干擾竄人測量裝置有三條主要途徑 : l ）電磁場干擾干擾以電磁波輻射的方式經空間竄人測量裝置。 測量裝置的干擾源 測量裝置的干擾來自多方面。顯然，一個測試系統(tǒng)抗干擾能力的大小在很大程度上決定了該系統(tǒng)的可靠性，是測量系統(tǒng)重要特性之一。輕則測量結果偏離正常植，重則淹沒了有用信號，無法獲得測量結果。 第八章 測試裝置的抗干擾 在測試過程中，除了待 測信號以外，各種不可見的、隨機的信號可能出現在測量系統(tǒng)中。在組成測試系統(tǒng)時，要考慮各組成環(huán)節(jié)之間聯接時的負載效應，盡可能減小負載效應的影響。兩環(huán)節(jié)的聯接，后環(huán)節(jié)將成為前環(huán)節(jié)的負載，產生相應的負載效應。 總之，在測試工作中，應當建立系統(tǒng)整體的概念，充分考慮各種裝置、環(huán)節(jié)聯接 時可能產生的影響。例如用電位差計測量電壓等。 2 ）在原來兩個相聯接的環(huán)節(jié)之中，插人高輸人阻抗、低輸出阻抗的放大器，以便一方面減小從前面環(huán)節(jié)吸取能量，另一方面在承受后一環(huán)節(jié)（負載）后又能減小電壓輸出的變化，從而減輕總的負載效應。 減輕負載效應的措施 減輕負載效應所造成的影響，需要根據具體的環(huán)節(jié)、裝置來具體分析而后采取措施。若用一個帶探針的溫度計去測其結點的工作溫度，顯然溫度計會從芯片吸收可觀的熱量而成為芯片的散熱元件，這樣不僅不能測出正確的結點工作溫度，而且整個電路的工作溫度都會下降。下面舉一些例子來說明負載效應的嚴重后果。某裝置由于后接另一裝置而產生的種種現象，稱為負載效應。 當一個裝置聯接到另一個裝置上，并發(fā)生能量交換時，就會發(fā)生兩種現象：l ）前裝置的聯接處甚至整個裝置的狀態(tài)和輸出都將發(fā)生變化。然而這種只有信息傳遞而沒有能量交換的聯接，在實際系統(tǒng)中甚 少遇到。兩者總是存在著能量交換和相互影響，以致系統(tǒng)的傳遞函數不再是各組成環(huán)節(jié)傳遞函數的疊加（如并聯時）或連乘（如串聯時）。的關系式 整理后可得 簡化后可得 第七章 負載效應 在實際測量工 作中，測量系統(tǒng)和被測對象之間、測量系統(tǒng)內部各環(huán)節(jié)之間互相聯接必然產生相互作用。它表明其瞬態(tài)響應是以圓頻率作衰減振蕩的。如改用下述方法確定時間常數，可獲得較可靠的結果。 1 ．由一階裝置的階躍響應求其動態(tài)特性參數 簡單說來，若測得一階裝置的階躍響應，可取該輸出值達到最終穩(wěn)態(tài)值的63 ％所經過的時間作為時間常數：。實踐中無法獲得理想的單位脈沖輸人，從而無法獲得裝置的精確的脈沖響應函數；但是，實踐中卻能獲得足夠精確的單位脈 沖函數的積分― 單位階躍函數及階躍響應函數。對于欠阻尼系統(tǒng)（ amp。但是一般來說相角測量比較困難。在 w＝ wn 處，輸出對輸人的相角滯后為 90176。可以通過幅頻和相頻特性 直接確定 t 值。(f) 一般來說在動態(tài)測量裝置的性能技術文件中應附有該裝置的幅頻和相頻特性曲線。這樣可得該激勵頻率 f 下裝置的傳輸特性。 頻率響應法 通過穩(wěn)態(tài)正弦激勵試驗可以求得裝置的動態(tài)特性。所采用的輸入量誤差應當是不大于所要求測量結果誤差的 1 / 3 l / 5 或更小些。 對裝置的靜態(tài)參數進行測量時，一般以經過校準的“標準”靜態(tài)量作為輸人，求出輸人，輸出特性曲線。 第六章 測量裝置動態(tài)特性的測量 要使測量裝置精確可靠，不僅測量裝置的定度 應精確，而且要定期校準。 測量系統(tǒng)中，任何一個環(huán)節(jié)產生的波形失真，必然會引起整個系統(tǒng)最終輸出波形失真。＝ 0 . 70 時，在 wn 的頻率范圍內，幅頻特性 A （ w）的變化不超過 5 % ，同時相頻特性 amp。= 時，可以獲得較為合適的綜合特性。若二階裝置輸人信號的頻率 w在（ ） wn區(qū)間內，裝置的頻率特性受夸的影響很大，需作具體分析。 ，則其相頻特性基本上滿足不失真測量條件。 ，且隨 w變化很小。在 w＞ ( 2 . 5 一 3 ）wn范圍內， amp。(w） w特性曲線接近直線。 對于二階裝置，其特性曲線上有兩個頻段值得注意。對該式作傅立葉變換，則 從實現測量不失真條件和其他工作性能綜合來看，對一階裝置而言，如果時間常數 t 越小，則裝置的響應越快，近于滿足測試不失真條件的頻帶也越寬。這種情況，被認為測量裝置具有不失真測量的特性。