智能DVM原理.ppt

6.1 智能化DVM原理 6.2 智能化DMM原理 6.3 智能化RLC 测量仪原理 ; 6.1.1 　 概述; 6.1.1 　 概述; 6.1.1 　 概述; 1． 标定(AX+B) R＝Ax+B 式中 ： R——最后的显示结果； x——实际测量值； A，B——由面板键盘输入的常数。 利用这一功能，可将传感器输出的测量值， 直接用实际的单位来显示，实现标度变换。; 3． 极限(LMT)  即上下限报警功能。利用这一功能可以了解被测量是否超越预置极限的情况。 使用前，应先通过面板键盘输入上极限值 H 和下极限值 L。测量时， 在显示测量值 x 的同时，还将显示标志字H，L 或P， 表明测量结果超上限、超下限或通过。 ; 5． 比例 指测量值与某参考值之间的关系，有三种表达形式。 R＝x／ r R＝20 log（x／ r） R＝x2 ／r 式中 : r 为由面板输入的参考量。 　　第一种表达形式为简单比例； 　　第二种为对数比， 单位为dB，这是电学、声学常用的单位； 　　第三种是将测量值平方后除以r， 其用途之一就是用瓦或毫瓦为单位直接显示负载电阻r上的功率。; 6．统计 　　利用此项功能， 直接显示多次测量值的统计运算结果， 常见的统计有：平均值、方差值、标准差值、均方值等。 ;　二、 智能DVM的功能及主要技术指标 ;　二、 智能DVM的功能及主要技术指标 ;　　(4)　分辨率 　　分辨率即能显示输入电压最小增量的能力，通常以使显示器末位跳一个字所需输入的最小电压值来表示。 　　分辨率与量程及位数有关，量程愈小位数愈多，分辨率就愈高。DVM 通常以仪器最小量程的分辨率来代表仪器的分辨率，例如最小量程为1V的4 位DVM的分辨率为 100μV。;　　 (6)　输入电流I0 　 输入电流I0 是指仪器内部产生并表现于输入端的电流，它的大小随温度和湿度的不同而变化，而与被测信号的大小无关，其方向是随机的。 　　这个电流将会通过信号源内阻建立一个附加的电压，而形成误差电压，所以输入电流愈小愈好。 ;　　(3)　测量准确度 　　测量准确度常用绝对误差的形式来表示，其表达式为 Δ＝±a％UX±b％Um 　　式中： a——误差的相对项系数； 　　　　　b——误差的固定项系数； 　　　　　UX ——测量电压的指示值； 　　　　　 Um ——测量电压的满度值。 　 　　DVM的测量准确度与量程有关， 其中基本量程的测量准确度最高。 ; 6.1.2 输入电路 ; 　1071 型DVM输入电路主要由输入衰减器、输入放大器、有源滤波器、输入电流补偿电路及自举电路等部分组成。 　　有源滤波器是否接入由微处理器通过I/O接口电路实施控制，该滤波器对50Hz 的干扰有54dB的衰减。 输入放大器由直流自举电路供电，以使放大器的地线电压和电源电压跟随输入信号而变化，即所谓“浮动”的电源。  ; 图中， M32是高阻抗电压跟随器，它接在输入放大器的反相输入端，因此M32能精确地跟踪输入信号变化。M32输出接另两个放大器的输入端，从而达到随输入信号变化而控制自举电源输出端，产生一个浮动的±12V电源。 这样，输入放大器工作点基本上不随输入信号的变化而变化， 这对提高放大器的稳定性及抗共模干扰能力等性能是很有益处的。; 输入电流补偿电路的作用是减小输入电流的影响。 自动补偿时，在输入端接入一个10MΩ电阻，这样，输入电流 + I b在该电阻上产生的压降经A/D转换后存入到非易失性存储器内，作为输入电流的校正量。正常测量时，微处理器根据校正量送出适当的数字到D/A转换器并经输入电流补偿电路产生一个与原来输入电流 + I b 大小相等方向相反的电流 - I b ，使两者在放大器的输入端相互抵消。 这项措施可以使仪器的零输入电流减小到1pA。 ; 输入电路的核心是由输入衰减器和放大器组成的量程标定电路，如图所示。 继电器S控制100∶1衰减器是否接入。VT5～VT10是模拟开关，控制放大器不同的增益。它们在控制信号的作用下，形成不同的通、断组态，构成0.1V， 1V，10V，100V，1000V五个量程状态及自测试状态。各组分析如下： ;（1）0.1量程： VT8，VT6导通，放大电路被接成电压负反馈