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巧用数字多用表实现精确测量

精确测量用一些特殊的仪器仪表可以实现,但是要如何利用数字多用表来实现精确测量呢?看看下面的内容我们就知道了!
方法/步骤
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一、巧用数字多用表测量低频交流信号     大多数数字多用表都能测量频率低至20Hz的AC信号,但有些在实际应用中要求测量更低频率的信号。为进行这样的测量,就需要选择适合的数字多用表,并进行适宜的配置。大多数数字多用表可使用数字采样技术,进行低至3Hz的真有效值测量。它通过数字方法在慢滤波器时把稳定时间提高到2.5s。在测量中应注意:(1)设置正确的AC滤波器。滤波器用于平滑真有效值转换器的输出。尤其在频率低于20Hz时应设置为低频测垦。在Low滤波器设置时,通过插入2.5s延迟保证数字多用表测量稳定。(2)如果已知被测信号的最大电平,应设置手动量程,以帮助加快测量。每次低频测量的较长稳定时间将会显著减慢自动量程。(3)用一个隔直流电容器阻断ACRMS转换器测量直流信号。从而允许数字多用表用最好的量程测量AC成分。在测量具有高输出阻抗的源时,为保证隔直流电容器的稳定,需要保证有充裕的时间。稳定时间不受AC信号频率影响,但会受DC信号中任何变化的影响。

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三、使用直流偏置进行交流测量    在使用数字多用表进行测量时,会测量许多包含交流和直流两种成分的信号,例如不对称方波就包含交直流两种成分,许多声频信号中也含有由直流偏置电流产生的直流偏移。有些情况还需要测量直流加交流电压,而另一些情况可能只需要交流成分。使用数字多用表测量时多数情况下会在AC RMS转换器前面使用一个隔直流电容器。它隔离DC电压,而允许数字多用表只测量AC值。例如,在测量电源的AC纹波时,隔离高电平的DC,而根据按AC成分选择的量程放大AC信号。    为进行最精确的AC+DC测量,应独立测量这两种成分。数字多用表可通过使用适合的量程和抑制AC成分的积分时间,以实现可能的最好DC测量。在进行AC测量时,根据AC成分选择适宜的量程。    使用数字多用表进行AC电压测量时使用隔直流电容器。AC的测量采用数字技术,可得到更快的稳定时间,并能处理更高的峰值因子,这是在测量脉冲串时经常会遇到的情况。在测量脉冲时,要确保脉冲不包含高于数字多用表带宽的频率。如果有大量AC成分的频率低于8kHz,那么多数数字多用表会有带峰值检测的DC功能精确测量DC和AC成分。对于更高频率的信号,则需要单独测量AC成分,再计算出AC+DC的测量结果。

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四、减少和消除仪器内部连接误差和测量引线带来的误差    内部连接线引入的误差:当不同金属连接时,会构成一个热偶结,热偶结产生随温度变化的电压。这一电压虽然很低.但高精度数字多用表也能显示出来。因此在测量微小电压时,因数字多用表内部连接线热偶结因素可能会带来影响量足够大的误差。外部引线可能带来两方面误差:一是接线的热偶结;二是引线电阻。前者会对直流测量和电阻测量带来影响,后者会影响电阻的测量。    克服接线热偶结误差的方法之一是采用相同材质接线,最大程度降低热偶结带来的偏置误差:另外一个方法是调零测量。但需要注意的是,调零测量适合直流和电阻测量,但在交流测量中由于交流转换器在量程的较低部分不能很好地工作,因此调零测量并不适合交流测量。对于直流电压或电阻测量,选择适合的测量量程,然后使探头处于短路状态,待读数稳定后调零。    通常如果被测电阻远远大于引线电阻,引线电阻带来的误差可以忽略不计。但是如果被测电阻只有几欧姆,甚至更小,引线误差则必须要考虑。最简单的消除引线电阻的方法就是进行调零测量。电阻测量过程中通常会用到2线和4线连接方法,2线测量用于较大电阻测量,这也是最简单的电阻洌量方法,这种测量中,引线的电阻会被引入到测量结果中。4线测量是测量小电阻的最精确方法,用这种方法能自动扣除测试线电阻和接触电阻。在4线测量中,电压测量和电流测量分别由两个独立的测量单元测量完成。电压测量端接在电阻端,由于是高阻输入,通过的电流微乎其微,因此可以消除引线电阻。

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