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【转载】全面介绍直流电压测试误差来源(2)

(2012-09-11 22:23:53)
标签:

杂谈

万用表

分类: 万用表

这是全面介绍导致万用表(DMM)直流电压测试误差根源的第二部分,我们讨论如何消除这些因素以尽可能的获得最高测量精度。在第二部分中,我们将涉及以下的讨论主题:负载误差、电源线噪声、注入电流噪声,和接地回路误差。如果您是万用表(DMM)使用老兵,觉得我遗漏了某些内容,可以补充。

 

输入阻抗带来的负载误差­­——当被测产品的阻抗与万用表本身的输入阻抗有很明显的百分比关系时,测试负载误差就会产生。下图显示了这种误差来源。为了减小了负载误差,使得噪声最小化,这要看您的万用表是否可以调节输入阻抗到更高的值。例如,34401A输入阻抗在100 mVdc、1 Vdc和10 Vdc量程上,可从10Mohm 到10Gohm 进行调节。

http://s4/middle/a55da4c6gc9699180eaf3&690

Ri 应比被测产品(DUT)的阻抗大得多,否则负载阻抗就会成为测试误差来源。

 

电源线噪声——这种类型的噪音是由电源线​​的电压信号(50 Hz或60 Hz)从待测负载(DUT)或DMM带来的,或两者兼而有之。这种噪声表现为交流纹波叠加在你所测试的直流电上。为了消除这种常模噪声,DMM设计者使用积分或平均测量时间的设置,来做电源线噪声周期的整数倍的积分。记住,如果你对一个正弦波积分,你会得到0值,这通常称为常模抑制或NMR。如果积分时间设定为电源线周期(PLC)的整数倍,这些错误(及其谐波)将被平均接近于零。例如,安捷伦34401A提供了三个积分时间来抑制电源线工频噪声(和电源线的谐波)。当你接通数字万用表电源,它就会测量电源线频率(50 Hz或60 Hz),然后确定合适的积分时间。下表显示了各种配置实现的噪声抑制比。为得到更好的分辨率和更高的噪声抑制比,应选择一个较长的积分时间。

http://s15/middle/a55da4c6gc96993efc37e&690

注入电流引起的噪声——万用表电源变压器中的杂散电容,会引起小电流从输入低端(LO)流入大地。注入电流的频率是电源线频率或电源线频率的谐波。注入电流依赖于电源线配置和频率。A方式连接(见下图),注入电流从从大地流进DMM的低端(LO),不会给测试带来噪声。然而B类连接,注入电流流入电阻R,因此增加了测试噪声。在B类型连接时,大的R值,将恶化测量误差。

http://s12/middle/a55da4c6gc96995bb3dfb&690

可以通过设置数字万用表积分时间为1个电源线周期(PLC)或更大的积分时间,来大大减少注入电流引起的测试误差。

 

接地回路误差--我之前有两篇关于这个问题的文章,链接如下。第二篇要更加全面

Understanding Ground Loop Error in Voltage Measurements

Ground Loops and Other Spurious Coupling Mechanisms and How to Prevent Them

另外也可以参考我们的中文博文,链接如下:

高精度数字万用表揭秘系列(二):接地回路对测量精度的影响

 

点击这里,进一步了解安捷伦万用表。 

 

英文原文:http://gpete-neil.blogspot.com/2011/11/comprehensive-look-at-sources-of-error_11.html

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