數(shù)字多用表的計(jì)量檢定講稿(1)

1、數(shù)字多用表電學(xué)培訓(xùn)-1課程主要內(nèi)容交直流數(shù)字儀器計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)交直流數(shù)字儀器技術(shù)要求交直流數(shù)字儀器的基本原理交直流數(shù)字儀器的檢定2第一章 交直流數(shù)字儀器計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí) 交直流數(shù)字儀器是指以數(shù)字形式顯示測(cè)量結(jié)果，測(cè)量或輸出交直流電壓，交直流電流，交直流電阻的儀器儀表。 3第一節(jié) 數(shù)字儀器發(fā)展與現(xiàn)狀 數(shù)字儀器準(zhǔn)確度高，從2 1/2到8 1/2。不僅可以作為測(cè)量用工作計(jì)量器具，也可以作為量值傳遞用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)甚至計(jì)量基準(zhǔn)。 數(shù)字儀器具有智能化和可程控性，智能化通過(guò)自動(dòng)零位修正、自動(dòng)線性修正等技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了準(zhǔn)確度等性能指標(biāo)的提高，同時(shí)還使數(shù)字儀器具有了測(cè)量結(jié)果的自動(dòng)數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)操作、自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換、自動(dòng)檢測(cè)

2、、自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)診斷自動(dòng)化等功能?？沙炭匦允箶?shù)字儀器能夠與計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)等外部控制器實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)處理數(shù)據(jù)、自動(dòng)編輯數(shù)據(jù)、自動(dòng)存儲(chǔ)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)打印等功能。 用計(jì)算機(jī)和可程控?cái)?shù)字儀器能夠方便地組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，使計(jì)量測(cè)試實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，使計(jì)量測(cè)試領(lǐng)域跟上計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的步伐成為可能。4為了使不同國(guó)別、不同廠家、不同功能、不同類(lèi)型的可程控?cái)?shù)字儀器的接口具有通用性，使其能夠方便地與計(jì)算機(jī)及其他裝置相互連接，組成各種目的的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，需要通用的接口總線。目前數(shù)字儀器常用的接口總線是GPIB通用接口總線和RS232C通訊接口總線。絕大多數(shù)臺(tái)式數(shù)字儀器、便攜式數(shù)字儀器都帶有GPI

3、B接口或RS232C接口。 如果各個(gè)不同廠家、不同功能的器件，都配裝了包含器件功能和接口功能的GPIB接口，由于各接口是標(biāo)準(zhǔn)化的，那么在組建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，人們?cè)诮涌谟布矫鏌o(wú)需再做任何硬件工作，只需用一條條GPIB母線將它們連接起來(lái)，便可方便地組成各種目的的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)串行接口總線是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA公布的串行通訊標(biāo)準(zhǔn)，目前廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備的串行異步通信接口中。5在由多臺(tái)獨(dú)立數(shù)字儀器組成的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中，每臺(tái)數(shù)字儀器都有顯示器、鍵盤(pán)和存儲(chǔ)器等部件。這些部件功能重復(fù)沒(méi)有必要，為了降低自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的成本，電源的體積和重量，將獨(dú)立儀器中的顯示電路、鍵盤(pán)、存儲(chǔ)器等去

4、掉，把測(cè)量電路部分和接口電路部分制成插卡式模塊，用不同的模塊與計(jì)算機(jī)等設(shè)備連接組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，1992年制定了適用于模塊化儀器的接口總線標(biāo)準(zhǔn)VXIbus ReV.1.4。不同國(guó)別、不同廠家、不同功能的帶VXIbus接口總線儀器模塊，即VXIbus模塊都可插入同一機(jī)箱。VXI儀器系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)總線式模塊化儀器系統(tǒng)，一般由微機(jī)、VXIbus模塊和VXIbus機(jī)箱組成。 VXIbus儀器模塊是數(shù)字儀器的發(fā)展方向，VXIbus儀器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)是自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的發(fā)展方向。6PCI、VXI、PXIVXIPCIPXI7圖形語(yǔ)言的發(fā)展使我們能夠用圖形語(yǔ)言編寫(xiě)GPIB儀器自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的程序，與windows視窗操作

5、系統(tǒng)類(lèi)似，能夠通過(guò)點(diǎn)擊圖標(biāo)和圖形來(lái)編寫(xiě)和運(yùn)行程序，實(shí)現(xiàn)儀器程控，完成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試目的。這些圖標(biāo)和圖形可以做成與獨(dú)立測(cè)量?jī)x器面板上的控制件和顯示件相似，這樣便在自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主計(jì)算機(jī)屏幕上形成儀器軟面板，即所謂虛擬儀器。虛擬儀器的實(shí)現(xiàn)主要依靠計(jì)算機(jī)圖形語(yǔ)言，美國(guó)惠普公司（HP）、美國(guó)國(guó)家儀器公司NI、美國(guó)吉時(shí)利公司Keithly和美國(guó)艾歐泰克公司Iotech研制開(kāi)發(fā)出了許多適合于自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的圖形語(yǔ)言，尤其是美國(guó)NI公司的labview得到了廣泛的認(rèn)同和應(yīng)用。 數(shù)字儀器的發(fā)展使測(cè)試儀器跟上了計(jì)算機(jī)發(fā)展的步伐，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了全新概念的測(cè)量?jī)x器，數(shù)字儀器是測(cè)量?jī)x器的發(fā)展方向，VXI硬件模

6、塊和計(jì)算機(jī)軟件形成的虛擬儀器是數(shù)字儀器的發(fā)展方向，數(shù)字儀器將進(jìn)一步軟件化、集成化、系統(tǒng)化。自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的硬件組建將更加方便靈活，軟件編程將更加簡(jiǎn)單，巧妙的測(cè)試方法，精湛的測(cè)試技術(shù)，豐富的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)將被固化到測(cè)試程序中，形成軟件形式的專(zhuān)家測(cè)試系統(tǒng)。8目前交直流數(shù)字儀器的用途和性能水平為： 一、直流數(shù)字電壓表 直流數(shù)字電壓表的基本用途是測(cè)量直流電壓，低電壓表可作為電壓指零儀，即作為測(cè)量用工作計(jì)量器具，由于直流數(shù)字電壓表準(zhǔn)確度不斷提高，已經(jīng)可以做到8 1/2位，10-6數(shù)量級(jí)，所以直流數(shù)字電壓表已進(jìn)入校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，作為量值傳遞用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)保存和復(fù)現(xiàn)直流電壓量值的任務(wù)，檢定直流電壓表，直流電壓源等直

7、流電壓計(jì)量器具。智能型直流數(shù)字電壓表還可以測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)被測(cè)量的最大值、最小值，測(cè)量誤差，比例，平均值，方差等。9目前先進(jìn)的直流數(shù)字電壓表性能為： 1. 顯示位數(shù) 達(dá)到8 1/22. 分辨力 達(dá)到0.01V3. 輸入電阻 達(dá)到10104. 測(cè)量誤差 達(dá)到10-6數(shù)量級(jí)5. 測(cè)量速度 達(dá)到每秒幾萬(wàn)次6. 測(cè)量范圍 100nV100kV按工作原理分1. 比較型 比較型又分為逐次比較型、剩余電壓再循環(huán)型2. 積分型 積分型又分為雙積分型、三積分型、脈沖調(diào)寬型、V-F變換型3. 斜波型 斜波型又分為斜波式、階梯斜波式4. 復(fù)合型 復(fù)合型又分為積分內(nèi)插式、積分電位差式。 10二、直流數(shù)字電流表 直流數(shù)字

8、電流表用于測(cè)量直流電流，小電流表可用作電流指零儀，還可用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，保持和復(fù)現(xiàn)直流電流量值對(duì)直流電流進(jìn)行量值傳遞，檢定直流電流表，直流電流源等直流電流計(jì)量器具。目前先進(jìn)的直流電流表性能為： 1. 顯示位數(shù) 6 1/22. 分辨力 0.1aA3. 測(cè)量誤差 105數(shù)量級(jí)4. 測(cè)量范圍 1pA20A 直流數(shù)字電流表的類(lèi)型按原理分有電阻式、放大器式、斬波放大器式。按顯示位數(shù)分有三位、三位半六位、六位半。按體積形狀分有臺(tái)式、便攜式、手持式、面板式。 11三、直流數(shù)字歐姆表 直流數(shù)字歐姆表用于測(cè)量直流電阻，精密低阻值的直流數(shù)字歐姆表一般可以測(cè)量四線接法的直流電阻以便消除引線電阻引入的測(cè)量誤差。直流數(shù)字歐

9、姆表還可用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，保持和復(fù)現(xiàn)直流電阻量值，對(duì)直流電阻進(jìn)行量值傳遞，檢定直流電阻表，直流電阻源，直流電阻箱，直流電橋等直流電阻計(jì)量器具。目前先進(jìn)的直流數(shù)字歐姆表的性能為： 1. 顯示位數(shù) 8 1/2 2. 分辨力 13. 測(cè)量誤差 106數(shù)量級(jí)4. 測(cè)量范圍 1108直流數(shù)字歐姆表的類(lèi)型按原理分有恒流源式運(yùn)算放大器法、四線測(cè)量法、電壓法、比率法、逐位平衡法。按顯示位數(shù)分有三位、三位半八位、八位半。按體積形狀分有臺(tái)式、便攜式、手持式、面板式。12四、交流數(shù)字電壓表 交流數(shù)字電壓表用于測(cè)量交流電壓，還可用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，保存和復(fù)現(xiàn)交流電壓量值，對(duì)交流電壓進(jìn)行量值傳遞，檢定交流電壓表，交流電壓源等交流

10、電壓計(jì)量器具。目前先進(jìn)的交流數(shù)字電壓表的性能為：1. 顯示位數(shù) 6 1/22. 分辨力 1nV3. 測(cè)量誤差 105數(shù)量級(jí)4. 測(cè)量范圍 1mV10kV 10Hz10MHz交流數(shù)字電壓表的類(lèi)型很多。按被測(cè)量的參數(shù)分，有平均值表、有效值表、峰值表。最適用的是真有效值表，不僅可以測(cè)量正弦電壓的有效值，也可測(cè)量非正弦電壓的有效值，但原理復(fù)雜，成本較高。平均值表原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，只是不適用于非正弦，應(yīng)用也比較多。峰值表只適用于某些特殊測(cè)量，應(yīng)用較少。按工作原理分，有檢波式、熱電式、電子式。按顯示位數(shù)分有三位、三位半七位半。 13五、交流數(shù)字電流表交流數(shù)字電流表用于測(cè)量交流電流，還可用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，保

11、持和復(fù)現(xiàn)交流電流量值，對(duì)交流電流進(jìn)行量值傳遞，檢定交流電流表，交流電流源等交流電流計(jì)量器具。目前先進(jìn)的交流數(shù)字電流表的性能為： 1. 顯示位數(shù) 5 1/22. 分辨力 1nA3. 測(cè)量誤差 1044. 測(cè)量范圍 10nA20A 10Hz100kHz交流數(shù)字電流表的原理多為分流器式。14有國(guó)家檢定規(guī)程時(shí)，檢定必須執(zhí)行國(guó)家檢定規(guī)程，沒(méi)有國(guó)家的，可執(zhí)行部門(mén)或地方檢定規(guī)程，部門(mén)或地方也沒(méi)有時(shí)，應(yīng)作為校準(zhǔn)或測(cè)試項(xiàng)目。交直流數(shù)字儀器現(xiàn)有如下一些檢定規(guī)程：國(guó)家檢定規(guī)程JJG315-1983 直流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程國(guó)家檢定規(guī)程JJG598-1989 直流數(shù)字電流表檢定規(guī)程國(guó)家檢定規(guī)程JJG724-1991 直

12、流數(shù)字歐姆表檢定規(guī)程航天部檢定規(guī)程JJG（航天）341999 交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程航天部檢定規(guī)程JJG（航天）351999 交流數(shù)字電流表檢定規(guī)程15檢定和校準(zhǔn) 檢定是指為評(píng)定計(jì)量器具的計(jì)量性能，確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作，包括檢驗(yàn)和加封蓋印等。它是進(jìn)行量值傳遞的重要形式，是保證量值準(zhǔn)確一致的重要措施。 “在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作”。即校準(zhǔn)就是確定被校的量值。將被校所指示的量與標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量進(jìn)行比較，來(lái)確定被校所指示的量的量值。 16第二章 交直流數(shù)字儀器技術(shù)要求 第一節(jié) 數(shù)字表 一

13、、示值誤差測(cè)量器具的示值Xt與對(duì)應(yīng)輸入量的真值Xr之差值為測(cè)量器具的示值誤差。由于真值不能確定，故使用約定真值（即標(biāo)準(zhǔn)值）Xr代替真值。標(biāo)準(zhǔn)值是滿(mǎn)足規(guī)定的準(zhǔn)確度的用來(lái)代替真值的值，它一般是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的示值。從計(jì)量角度來(lái)說(shuō)，測(cè)量器具的示值Xt與它所指示的輸入量的標(biāo)準(zhǔn)值Xr之差值為測(cè)量器具的示值誤差，標(biāo)準(zhǔn)值是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量這個(gè)輸入量時(shí)所指示的值。示值誤差按絕對(duì)形式表示為：絕對(duì)示值誤差的單位與輸入量相同。17示值誤差按相對(duì)形式表示為：相對(duì)示值誤差為無(wú)量綱數(shù)，以百分?jǐn)?shù)表示或10的冪次方表示。 18示值誤差按工作條件的不同分為固有誤差和工作誤差。固有誤差是在標(biāo)準(zhǔn)條件下確定的示值誤差，又稱(chēng)為基本誤差。規(guī)定基本

14、誤差的意義在于：（1）便于評(píng)定考核計(jì)量器具的內(nèi)部質(zhì)量缺陷?？刂朴绊懥渴蛊溆绊憸p小并且固定，在這種情況下，計(jì)量器具表現(xiàn)出來(lái)的計(jì)量性能反映了計(jì)量器具的內(nèi)部質(zhì)量缺陷，一般在標(biāo)準(zhǔn)條件下，計(jì)量器具的計(jì)量性能是最佳計(jì)量性能。在這種條件下使用，測(cè)量誤差最小。（2）便于同類(lèi)儀器性能比較。若某臺(tái)直流數(shù)字電壓表25溫度下的年允許誤差極限為0.5%,另一臺(tái)直流數(shù)字電壓表20溫度下的24h允許誤差極限為0.1%，很難看出準(zhǔn)確度的優(yōu)劣，若都用基本誤差來(lái)比較，便可一目了然。（3）便于量值傳遞。較高一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)本級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，確定本級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值是在標(biāo)準(zhǔn)條件下確定的，本級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)下級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，確定下級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值

15、也應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)條件下確定。這樣量值傳遞的準(zhǔn)確度高。工作誤差是在規(guī)定的工作條件下確定的示值誤差。19較高準(zhǔn)確度的交直流數(shù)字儀器的示值誤差都帶有時(shí)間概念為24h誤差、30d誤差、90天誤差、0.5a誤差、1a誤差。從上述數(shù)列中選取，1a誤差就是一年的示值誤差，其他類(lèi)似。在這段時(shí)間內(nèi)不進(jìn)行調(diào)整，連續(xù)或不連續(xù)工作，任何時(shí)刻實(shí)測(cè)誤差均應(yīng)符合這段時(shí)間的允許誤差極限。如實(shí)測(cè)24h誤差應(yīng)符合24h允許誤差極限。測(cè)量器具示值誤差的技術(shù)要求為測(cè)量器具的允許誤差極限，允許誤差極限是技術(shù)規(guī)范、規(guī)程中規(guī)定的測(cè)量器具的允許示值誤差極限值。20允許誤差極限按絕對(duì)形式表示為： 式中：lim允許誤差極限 Xt測(cè)量器具的示值 Xm所

16、測(cè)量程的滿(mǎn)度值 a測(cè)量誤差的相對(duì)項(xiàng)系數(shù) b測(cè)量誤差的固定項(xiàng)系數(shù) 21允許誤差極限按相對(duì)形式表示為：允許誤差極限的圖形表示如圖9-2-1，圖9-2-2所示。從允許誤差極限的相對(duì)誤差曲線可見(jiàn)，被測(cè)量越接近滿(mǎn)量程相對(duì)誤差越小，因此在使用數(shù)字儀器時(shí)要盡量使用靠近滿(mǎn)量程的區(qū)域，在檢定數(shù)字儀器時(shí)，選擇的標(biāo)準(zhǔn)儀器，其準(zhǔn)確度不僅在滿(mǎn)度點(diǎn)要小于被檢的1/3，在遠(yuǎn)離滿(mǎn)量程的那些檢定點(diǎn)也要小于被檢的1/3。 tg=a%Xm Xm -Xm Xm b%Xm Xt a%b%Xt limXm 22二、線性誤差測(cè)量?jī)x器輸入輸出特性實(shí)際曲線與理想直線的偏差為線性誤差，該直線為量程始末的連線，即為清除零點(diǎn)誤差，調(diào)整滿(mǎn)量程誤差為零

17、后，量程始末的連線。測(cè)量?jī)x器輸入輸出特性曲線即為被測(cè)量與示值的關(guān)系曲線。測(cè)量?jī)x器一般都盡量設(shè)計(jì)為線性的輸入輸出特性曲線，但由于設(shè)計(jì)制造的不完善，又總存在一定程度的非線性。線性誤差即表征這一計(jì)量特性。測(cè)量?jī)x器輸入輸出特性曲線圖如圖9-2-3所示。理想直線實(shí)際曲線Xm -Xm XtXo 23用一個(gè)量程內(nèi)各檢定點(diǎn)中的最大誤差的引用誤差表示線性誤差的大?。菏街校?實(shí)際曲線與理想直線的最大偏差； 測(cè)量?jī)x器的滿(mǎn)度值。測(cè)量?jī)x器線性誤差用百分?jǐn)?shù)或10的冪次方表示。某一量程的一個(gè)點(diǎn)或幾個(gè)點(diǎn)的示值誤差可用外標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整使其減小甚至消除，但又不是所有點(diǎn)都能被調(diào)整。如果測(cè)量?jī)x器線性度好，幾個(gè)點(diǎn)示值誤差被調(diào)整掉，其他點(diǎn)也會(huì)

18、隨之減小，反之則不然，所以線性誤差是測(cè)量?jī)x器的重要計(jì)量特性。24三、重復(fù)性在相同測(cè)量條件下，測(cè)量器具對(duì)重復(fù)使用相同的被測(cè)量提供非常接近的示值的能力。相同測(cè)量條件包括：相同的測(cè)試程序、相同的觀測(cè)者、在相同條件下使用相同的測(cè)量設(shè)備、相同地點(diǎn)和在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。重復(fù)性用多次重復(fù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示：重復(fù)性是準(zhǔn)確度的先決條件，允許重復(fù)性極限與其允許誤差極限的比一般應(yīng)小于1/5。25四、穩(wěn)定性測(cè)量器具保持其計(jì)量特性恒定的能力。可以用計(jì)量特性變化到某個(gè)規(guī)定的量所經(jīng)過(guò)的時(shí)間表示，也可以用在規(guī)定時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的變化表示。測(cè)量器具作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，需要保存量值，穩(wěn)定性是十分重要的計(jì)量特性。測(cè)量器具作為工作量具

19、去進(jìn)行測(cè)量，如果有測(cè)量誤差，可以進(jìn)行修正，如果穩(wěn)定性不好，就很難修正，不可能測(cè)準(zhǔn)，所以從某種意義上來(lái)講，穩(wěn)定性比準(zhǔn)確度更重要。允許穩(wěn)定性誤差極限與其允許誤差極限的比一般應(yīng)小于1/3。26五、分辨力測(cè)量?jī)x器能顯示出的被測(cè)量的最小增量。也就是使交直流數(shù)字儀器最低一位數(shù)字變化一個(gè)字所對(duì)應(yīng)的被測(cè)量的變化量。分辨力用被測(cè)量的最小增量值表示。如若6 1/2位直流數(shù)字電壓表的最小量程為100mV，則它的分辨力為0.1V。分辨力是準(zhǔn)確度的先決條件，分辨力引入的測(cè)量不確定度與其允許誤差極限的比一般應(yīng)小于1/5。六、鑒別力使測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生未察覺(jué)的響應(yīng)變化的最大激勵(lì)變化，這種激勵(lì)變化應(yīng)是緩慢而單調(diào)地進(jìn)行。七、響應(yīng)時(shí)間

20、按規(guī)定的量值對(duì)測(cè)量?jī)x器施加激勵(lì)到響應(yīng)達(dá)到并保持在規(guī)定誤差范圍內(nèi)所需要的時(shí)間。八、復(fù)現(xiàn)性在變化的測(cè)量條件下，測(cè)量器具對(duì)同一被測(cè)量的測(cè)量結(jié)果之間的一致性。九、超然性測(cè)量器具不影響被測(cè)量值的能力。27十、輸入阻抗在工作狀態(tài)下，測(cè)量?jī)x器輸入端所呈現(xiàn)的阻抗值，它不含零電流和偏置電流的影響。直流數(shù)字電壓表開(kāi)機(jī)工作狀態(tài)下的輸入電阻比非工作狀態(tài)下的輸入電阻大得多。這是因?yàn)橹绷鲾?shù)字電壓表輸入端的前置放大器的負(fù)反饋?zhàn)饔脮?huì)大大提高輸入電阻。連接到負(fù)載能力很低的信號(hào)源（如標(biāo)準(zhǔn)電池）時(shí)應(yīng)特別注意應(yīng)在關(guān)機(jī)前先斷開(kāi)連接。十一、輸入零電流在工作狀態(tài)下，在輸入信號(hào)為零時(shí)，測(cè)量?jī)x器的輸入電路中由儀器內(nèi)部電路引起的電流。如圖 9-

21、2-4。直流數(shù)字電壓表的輸入零電流在被測(cè)源內(nèi)阻上要產(chǎn)生電壓降引入測(cè)量誤差，若測(cè)量線路的等效電路如圖9-2-4所示，則輸入零電流引入的測(cè)量誤差為：直流電壓表被測(cè)信號(hào)源ROIO 28如果IO約為1010A，RO約為1，則約為1010V。直流數(shù)字電壓表輸入零電流引入的誤差影響數(shù)字電壓表的固定項(xiàng)誤差。如果不對(duì)輸入零電流引入的誤差進(jìn)行修正，而且也不知道直流數(shù)字電壓表零電流的確切量值和被測(cè)信號(hào)源輸出電阻的確切量值，將引入測(cè)量不確定度。應(yīng)進(jìn)行具體分析，使輸入零電流引入的測(cè)量不確定度可忽略。直流數(shù)字電壓表零電流是由于前置放大器的失調(diào)電流、漏電流、斬波器的尖峰電流、輸入電流的不對(duì)稱(chēng)性等原因形成的。十二、抗干擾特

22、性任何企圖改變測(cè)量?jī)x器被測(cè)輸入信號(hào)的能源都稱(chēng)為干擾源，根據(jù)干擾源與輸入信號(hào)的引線關(guān)系，可分為串模干擾和共模干擾。（一）串模干擾抑制比NMRR（Normal mode rejection ratio）串接在直流數(shù)字電壓表輸入回路中的干擾源為串模干擾，如圖9-2-5所示。 29對(duì)串模干擾的抑制能力用串模抑制比NMRR來(lái)表示。式中： Unm 串模干擾電壓的峰值，V；Unm 由串模干擾電壓引起的直流數(shù)字電壓表示值的最大變化，V。 H 直流數(shù)字電壓表 L30直流數(shù)字電壓表的串模干擾抑制比往往與干擾信號(hào)的頻率有關(guān)，有時(shí)還與被測(cè)直流輸入信號(hào)的大小有關(guān)，檢定時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置干擾信號(hào)的頻率和被測(cè)直流信號(hào)。串模干擾

23、抑制比也是準(zhǔn)確度的先決條件，在同樣的串模干擾信號(hào)作用下，串模抑制比越大引入的測(cè)量不確定度越小，應(yīng)進(jìn)行具體分析，使串模干擾引入的測(cè)量不確定度可忽略。 31（二）共模干擾抑制比CMRR（common mode rejectiou ratio）同時(shí)加在直流數(shù)字電壓表高低輸入端與公共端之間的干擾源為共模干擾，公共端可以是機(jī)殼、大地、外供電電源地。共模干擾分直流共模干擾和交流共模干擾，如圖9-2-6 ，圖9-2-7所示。共模干擾一種情況是被測(cè)信號(hào)源的地與數(shù)字電壓表的地之間的電流引起的，另一種情況是數(shù)字電壓表浮地測(cè)量引起的。對(duì)共模干擾的抑制能力用共模抑制比CMRR來(lái)表示。 式中：Ucm共模干擾電壓的峰值，

24、V；Ucm由共模干擾電壓引起的數(shù)字電壓表示值的最大變化，V。32 H 直流數(shù)字電壓表LG H直流數(shù)字電壓表LG33直流數(shù)字電壓表的共模干擾抑制比往往與干擾信號(hào)的頻率有關(guān)，有時(shí)還與被測(cè)直流輸入信號(hào)的大小有關(guān)，檢定時(shí)應(yīng)按要求設(shè)置干擾信號(hào)的頻率和被測(cè)直流信號(hào)，廠家在給出共模抑制比指標(biāo)的同時(shí)，應(yīng)給出共模干擾電壓的頻率范圍，如500.5HZ或501.0HZ。共模干擾抑制比也是準(zhǔn)確度的先決條件，在同樣的共模干擾信號(hào)作用下，共模干擾抑制比越大，引入的測(cè)量不確定度越小，應(yīng)進(jìn)行具體分析，使共模干擾引入的測(cè)量不確定度可忽略。十三、波峰因數(shù)周期性被測(cè)信號(hào)的峰值與它的有效值之比。交流數(shù)字電壓表測(cè)量其波峰因數(shù)小于規(guī)定的

25、波峰因數(shù)的被測(cè)信號(hào)時(shí)，測(cè)量誤差都應(yīng)滿(mǎn)足允許誤差極限。34三、重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)源的重復(fù)性是在相同條件下，對(duì)于相同的示值，提供非常接近的輸出量的能力。標(biāo)準(zhǔn)源重復(fù)性的其他一些概念與數(shù)字表相同。四、穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)源穩(wěn)定性的概念與數(shù)字表相同。五、分辨力調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)源輸出調(diào)節(jié)盤(pán)最后一盤(pán)示值變化一個(gè)字，對(duì)應(yīng)的輸出量的變化量。分辨力用這一變化量表示。標(biāo)準(zhǔn)源分辨力的其他概念與數(shù)字表相同。六、建立時(shí)間 從一個(gè)穩(wěn)定的輸出值設(shè)定另一輸出值開(kāi)始至輸出信號(hào)達(dá)到并保持在規(guī)定誤差范圍內(nèi)所需的時(shí)間。七、復(fù)現(xiàn)性在變化的條件下，標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)同一示值，輸出電壓的一致性。八、輸出阻抗在工作狀態(tài)下，標(biāo)準(zhǔn)源輸出端對(duì)外呈現(xiàn)的阻抗。35第三章 交直流數(shù)字儀器的

26、基本原理 交直流數(shù)字儀器工作原理很多，交直流數(shù)字表有V/T變換型、逐次逼近比較型、雙積分型、脈沖調(diào)寬型、剩余電壓再循環(huán)型等，交直流標(biāo)準(zhǔn)源有放大器型，電阻分壓型、脈沖調(diào)寬型等。下面重點(diǎn)簡(jiǎn)介幾例，以便了解其工作原理，加深對(duì)交直流數(shù)字儀器性能的理解。 36第一節(jié) 直流數(shù)字電壓表基本原理 一、直流數(shù)字電壓表基本原理直流數(shù)字電壓表基本原理框圖如圖 9-3-1所示。 Ux Ui N 衰減器K 前置放大器A A/D轉(zhuǎn)換器C 計(jì)數(shù)譯碼顯示器 基準(zhǔn)電壓A/D轉(zhuǎn)換器為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。將被測(cè)量Ux經(jīng)衰減器和前置放大器規(guī)范為A/D轉(zhuǎn)換器輸入范圍內(nèi)的量，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量N，計(jì)數(shù)譯碼顯示電路完成對(duì)N的記錄和顯示。

27、不同的Ux值與不同的N值一一對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量UX的數(shù)字化測(cè)量。式中：K衰減器衰減系數(shù)；A放大器放大系數(shù)；CA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換系數(shù)。理想情況下K、A、C都是常數(shù)，N正比于UX，顯示值正比于被測(cè)量。37二、直流數(shù)字電壓表各部分主要功能（一）A/轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器的作用是將規(guī)范化的模擬量Ui轉(zhuǎn)換成數(shù)字量N，這部分是直流數(shù)字電壓表的核心，不同原理的A/D變換器構(gòu)成了不同原理的直流數(shù)字電壓表，A/D變換器的不同特性也對(duì)整機(jī)的不同特性產(chǎn)生主要影響。（二）基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓是直流數(shù)字電壓表的內(nèi)部參考電壓。我們講測(cè)量就是將被測(cè)量與同性質(zhì)的已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，用標(biāo)準(zhǔn)量或標(biāo)準(zhǔn)量的倍數(shù)來(lái)表示被測(cè)量。A/D轉(zhuǎn)換器

28、就是實(shí)現(xiàn)這一比較的裝置，基準(zhǔn)電壓就是已知的標(biāo)準(zhǔn)量。因此基準(zhǔn)電壓是作為測(cè)量?jī)x器的直流數(shù)字電壓表的不可缺少的部件。（三）前置放大器前置放大器的作用一方面是使整機(jī)的測(cè)量范圍向小量程擴(kuò)展，另一方面是為了改善整機(jī)的輸入特性，減小整機(jī)的零電流，提高整機(jī)的輸入電阻，并且前置放大器作為A/D轉(zhuǎn)換器的前級(jí)，也可以減小和固定A/D轉(zhuǎn)換器的信號(hào)源的輸出電阻。 38（四）衰減器衰減器的作用是對(duì)大信號(hào)進(jìn)行衰減以便使整機(jī)的測(cè)量范圍向大量程擴(kuò)展。（五）計(jì)數(shù)譯碼顯示電路將A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量N變成十進(jìn)制數(shù)顯示出來(lái)。三、A/D轉(zhuǎn)換器基本原理A/D轉(zhuǎn)換器類(lèi)型很多。按被測(cè)量分，有瞬時(shí)值和平均值型。按轉(zhuǎn)換技術(shù)分，有積分型和非積分

29、型。按轉(zhuǎn)換程序分，有有程序和無(wú)程序。測(cè)量是被測(cè)量和標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過(guò)程，從這個(gè)概念出發(fā)，若按怎樣比較來(lái)分，有直接比較型、間接比較型和復(fù)合比較型。39直接比較型是將模擬電壓直接與標(biāo)準(zhǔn)電壓相比較，得到數(shù)字量，這類(lèi)包括連續(xù)比較，逐次比較，斜波電壓比較等多種。這種轉(zhuǎn)換是瞬時(shí)比較，抗干擾能力差，但速度快。間接比較型是輸入的電壓信號(hào)不直接與標(biāo)準(zhǔn)電壓相比較，而是先將兩者都變?yōu)橹虚g物理量，再進(jìn)行比較（中間物理量一般為頻率F或時(shí)間T），然后將比較得到的頻率或時(shí)間進(jìn)行數(shù)字編碼，這類(lèi)包括雙斜式，脈沖調(diào)寬式，積分型V-f式，多斜式等。這類(lèi)轉(zhuǎn)換是平均值測(cè)量，抗干擾能力強(qiáng)，但速度慢。復(fù)合型是將直接與間接比較兩類(lèi)原理結(jié)合起

30、來(lái)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，獲得了更佳的性能，目前這種類(lèi)型的新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，發(fā)展很快，但線路復(fù)雜，成本較高。以下舉例詳述A/D轉(zhuǎn)換器原理（一）逐次逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器1. 轉(zhuǎn)換原理逐次逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換原理可以用天平稱(chēng)法碼的稱(chēng)量法來(lái)加以類(lèi)比，如圖9-3-2所示。402. 逐次逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器的性能及對(duì)整機(jī)指標(biāo)的影響（1）A/D的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程是用D/A轉(zhuǎn)換器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓法碼逼近輸入電壓Vi，轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，數(shù)碼形式的電壓法碼便可作為數(shù)字輸出。這時(shí)Vi=VRi（i取所有被保留下來(lái)的電壓法碼的那些號(hào)碼）從表達(dá)式可見(jiàn)，A/D的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度主要取決于D/A的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度，后者一般比前者高。D/

31、A轉(zhuǎn)換器一般由基準(zhǔn)電壓、模擬開(kāi)關(guān)、解碼網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器組成，如圖9-3-5所示。一般：式中：Af運(yùn)算放大器的閉環(huán)放大系數(shù)；VN基準(zhǔn)電壓；解碼網(wǎng)絡(luò)的電阻比率。與輸入數(shù)碼成線性關(guān)系 41可見(jiàn)D/A轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度主要由基準(zhǔn)電壓的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性、運(yùn)算放大器的運(yùn)算誤差、解碼網(wǎng)絡(luò)的比率誤差等決定，并直接影響DVM整機(jī)的測(cè)量準(zhǔn)確度，形成其相對(duì)項(xiàng)誤差。另外，模擬開(kāi)關(guān)的殘余參量，放大器的零漂、噪聲、偏移等也直接影響DVM整機(jī)的測(cè)量準(zhǔn)確度，形成其固定項(xiàng)誤差。由于解碼網(wǎng)絡(luò)的比率誤差與輸入D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)碼有關(guān)，故反饋逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器的非線性誤差具有比較復(fù)雜的形式，即不容易用一簡(jiǎn)單的函數(shù)關(guān)系式來(lái)表達(dá)。 （2）A/D

32、轉(zhuǎn)換器的分辨力比較器的閥值和零漂噪聲，放大器、A/D轉(zhuǎn)換器的零漂噪聲限制了轉(zhuǎn)換器的分辨力，也限制了DVM整機(jī)的分辨力。42（3）A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度一方面受比較器動(dòng)態(tài)響應(yīng)的制約，另一方面受D/A轉(zhuǎn)換器響應(yīng)時(shí)間的限制，整個(gè)A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程由固定的n步組成（n為電壓法碼總個(gè)數(shù)），對(duì)每一步所安排的時(shí)間至少要大于比較器響應(yīng)時(shí)間與D/A轉(zhuǎn)換器響應(yīng)時(shí)間之和。但一般也在微秒級(jí)，例如對(duì)一個(gè)五位表來(lái)說(shuō)，具有20個(gè)電壓法碼需20步，若每一步為5s則轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為100s，故轉(zhuǎn)換速度高是逐次逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器的突出特點(diǎn)。同時(shí)由于轉(zhuǎn)換具有固定的程序，故轉(zhuǎn)換速度不隨輸入電壓Vi太小而變化。（4）

33、抗干擾能力和被測(cè)量性質(zhì)反饋逼近比較型A/D轉(zhuǎn)換器屬于直接比較型，測(cè)量的是被測(cè)電壓的瞬時(shí)值，因此抗干擾能力差，疊加在被測(cè)電壓上的干擾信號(hào)100%地反映在測(cè)量結(jié)果中。 43（二）雙斜式A/D轉(zhuǎn)換器1. 轉(zhuǎn)換原理雙斜式V-T轉(zhuǎn)換型A/D轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化框圖如圖9-3-6所示。信號(hào)波形圖如圖9-3-7所示。2.雙斜式A/D轉(zhuǎn)換器的性能及對(duì)整機(jī)指標(biāo)的影響（1）轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度由轉(zhuǎn)換公式可見(jiàn)，基準(zhǔn)電壓的準(zhǔn)確度穩(wěn)定性直接影響轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確度，進(jìn)而影響整機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確度的相對(duì)項(xiàng)誤差。N1 、N2的量化誤差影響整機(jī)準(zhǔn)確度的固定項(xiàng)。其次模擬開(kāi)關(guān)殘余參量積分器的偏移、零漂、噪聲也都影響整機(jī)準(zhǔn)確度的固定項(xiàng)。（2）A/D轉(zhuǎn)換器的分辨力A/D

34、轉(zhuǎn)換器的分辨力主要受比較器閥值電壓的限制，這也是影響整機(jī)分辨力的主要因素。44（3）抗干擾能力雙斜式A/D轉(zhuǎn)換是間接比較型，測(cè)量的是被測(cè)量在采樣時(shí)間T1內(nèi)的平均值，因此對(duì)疊加在被測(cè)量信號(hào)上的交流干擾信號(hào)有較好的抑制能力，一般情況下串模干擾電壓主要為電網(wǎng)電壓，如圖9-3-8所示。如果取采樣時(shí)間為電網(wǎng)電壓周期的整數(shù)倍，則對(duì)稱(chēng)的工頻干擾即可完全消除。當(dāng)然，工頻變化時(shí)，T1不變，抑制能力將隨之下降，所以在檢查數(shù)字電壓表的串模抑制能力時(shí)，對(duì)所加的串模干擾信號(hào)的頻率有一定要求，在不同的頻率下，DVM表現(xiàn)不同的串模干擾抑制能力。（4）轉(zhuǎn)換速度雙斜式轉(zhuǎn)換速度較慢，為了提高對(duì)工頻干擾的抑制能力，采樣時(shí)間最少為2

35、0ms，因 此總的轉(zhuǎn)換速度就更慢了，一般不超過(guò)20次/秒，與反饋逼近比較型相比差兩三個(gè)數(shù)量級(jí)。45（三）脈沖調(diào)寬式A/D轉(zhuǎn)換器脈沖調(diào)寬式A/D轉(zhuǎn)換器原理框圖如圖9-3-9所示。脈沖調(diào)寬式A/D轉(zhuǎn)換器信號(hào)波形圖如圖3-10所示。A/D轉(zhuǎn)換器的原理類(lèi)型是十分多的，這里我們僅列舉出以上三個(gè)例子，遠(yuǎn)不能代表其全部，但從中可以對(duì)A/D轉(zhuǎn)換原理建立一個(gè)基本概念，了解不同原理的A/D轉(zhuǎn)換器，測(cè)量的量是不同的（例如有的測(cè)平均值，有的測(cè)瞬時(shí)值）。原理不同，其性能指標(biāo)各有優(yōu)缺點(diǎn)（例如有的速度快但抗干擾能力差，有的速度慢但抗干擾能力強(qiáng)）。原理不同，非線性誤差性質(zhì)不同，即刻度特性曲線的形狀不同。并且可以大致了解，A/

36、D轉(zhuǎn)換電路影響整機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確度的誤差來(lái)源和因素加深我們對(duì)整機(jī)性能指標(biāo)的理解，A/D轉(zhuǎn)換器作為DVM的核心，它的性能主要影響整機(jī)的測(cè)量準(zhǔn)確度、線性度、穩(wěn)定性、分辨力、抗干擾能力、測(cè)量速度、響應(yīng)時(shí)間 46四、前置放大器由于前置放大器主要作用是為了提高整機(jī)的輸入特性，因此DVM中的前置放大器多采用電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路，以便提高整機(jī)的輸入阻抗。如圖9-3-11所示。 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路（一）閉環(huán)放大倍數(shù)A可見(jiàn)前置放大器閉環(huán)增益僅僅決定于電阻的比值，電阻比值的誤差決定了閉環(huán)放大倍數(shù)的誤差，而采用精密線繞電阻，比值誤差是可以做得很小的。 當(dāng)一定時(shí)，Ao越大，這一誤差越小。當(dāng)Ao一定時(shí)，越大，這一誤差越小。的大

37、小實(shí)際上是DVM量程的不同，因此說(shuō)明不同量程放大器閉環(huán)放大倍數(shù)的誤差不同，這也是各量程誤差大小不同的原因之一。另外放大器的零偏、零漂、噪聲也是重要的誤差源，它們是在輸入短路時(shí)，輸出端電壓。這是由于制造上的不對(duì)稱(chēng)，時(shí)漂、溫漂、器件噪聲等引起的，它們的作用等效為在被測(cè)電壓上疊加了誤差電壓，如圖9-3-12所示，這一誤差影響整機(jī)測(cè)量準(zhǔn)確度的固定項(xiàng)誤差。47（二）閉環(huán)輸入電阻前置放大器閉環(huán)輸入電阻的等效電路如圖9-3-13所示?？梢?jiàn)閉環(huán)輸入電阻Ri比開(kāi)環(huán)輸入電阻ri增加了1+Ao倍，一般DVM都利用串聯(lián)電壓反饋技術(shù)來(lái)提高整機(jī)的輸入電阻，使用時(shí)要注意DVM在工作狀態(tài)（即開(kāi)機(jī)時(shí)）具有很高的輸入電阻，而在非

38、工作狀態(tài)（即關(guān)機(jī)時(shí)）輸入電阻僅僅是開(kāi)環(huán)輸入電阻ri比Ri大大降低。（三）零電流IoDVM的零電流或是由運(yùn)算放大器第一級(jí)管子的工作電流引起，或是由斬波器尖峰電壓引起，或是由斬波管泄漏電流引起，它的大小隨溫度和濕度而變化，其方向是固定不變的，Io的大小與VX無(wú)關(guān)，但隨環(huán)境溫度變化。48五、衰減器衰減器一般是電阻分壓式，如圖9-3-14所示。分壓系數(shù)的誤差取決于分壓電阻的精度，一般是能夠做得比較高的，但是要注意，當(dāng)輸入電壓比較高時(shí)，分壓電阻上的功率比較大時(shí)，電阻阻值相對(duì)低功率時(shí)會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而造成分壓系數(shù)的誤差，在作1000V量程檢定時(shí)，有不少表顯示值隨時(shí)間而明顯變化，這恐怕就是分壓電阻阻值的變化所

39、引起的。衰減器的輸入電阻構(gòu)成整機(jī)高量程輸入電阻，為提高輸入電阻，希望分壓電阻阻值盡量大，而太大了衰減系數(shù)又易受泄漏電流的影響，所以又不能太大，一般高精度表高量程輸入電阻做到10M輸入電阻。49六、基準(zhǔn)電壓基準(zhǔn)電壓多采用齊納二極管，從上述兩種A/D轉(zhuǎn)換可見(jiàn)數(shù)字表的顯示值都與基準(zhǔn)電壓有關(guān)，數(shù)字表的穩(wěn)定性，尤其是長(zhǎng)期穩(wěn)定性，主要由基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)齊納管來(lái)決定，所以基準(zhǔn)電壓也是數(shù)字表的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。50第二節(jié) 交流數(shù)字電壓表基本原理 一個(gè)交流直流電壓轉(zhuǎn)換器配上一個(gè)直流數(shù)字電壓表，就構(gòu)成一臺(tái)交流數(shù)字電壓表。交流電壓有三個(gè)特征量：平均值、有效值和峰值，根據(jù)這三個(gè)特征量，交直流電壓轉(zhuǎn)換器也分為平均值、有效值和峰值

40、三種類(lèi)型。采用不同原理的交直流電壓轉(zhuǎn)換器配上直流數(shù)字電壓表，就構(gòu)成不同原理的交流數(shù)字電壓表。 51第三節(jié) 直流數(shù)字電流表基本原理 直流數(shù)字電流表是用于對(duì)直流電流進(jìn)行精密測(cè)量的一種主要設(shè)備。一般是將被測(cè)直流電流轉(zhuǎn)換成直流電壓信號(hào)，然后進(jìn)行測(cè)量。一般稱(chēng)這種轉(zhuǎn)換電路為電流電壓（IV）轉(zhuǎn)換器。根據(jù)轉(zhuǎn)換原理的不同，可以分為兩種不同方式的電流電壓（IV）轉(zhuǎn)換器，即分流器式電流電壓（IV）轉(zhuǎn)換器和負(fù)反饋放大式電流電壓（IV）轉(zhuǎn)換器。根據(jù)被測(cè)電流的大小不同，這兩種轉(zhuǎn)換器都有廣泛的應(yīng)用。最簡(jiǎn)單的電流電壓（IV）轉(zhuǎn)換器是根據(jù)歐姆定律得來(lái)的：即讓被測(cè)電流IX通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)電阻RN變換成直流電壓UX，再利用直流數(shù)字電壓表測(cè)

41、量電壓的方法準(zhǔn)確測(cè)量直流電壓UX，則被測(cè)電流IX的大小用RN上的壓降UX表示為： IX=UX/RN對(duì)于多量程直流數(shù)字電流表，一般是通過(guò)量程選擇開(kāi)關(guān)分別接通不同阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)大小不同的被測(cè)電流進(jìn)行分量程測(cè)量。原理框圖如圖9-3-26所示。52第四節(jié) 交流數(shù)字電流表基本原理在數(shù)字多用表中，交流電流的測(cè)量功能是以電流電壓（IV）變換器和交流直流（ACDC）變換器為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的被測(cè)交流電流首先流經(jīng)電流電壓變換器，轉(zhuǎn)換成交流電壓，再經(jīng)過(guò)交流直流變換器轉(zhuǎn)換成直流電壓，最后經(jīng)量程選擇、模數(shù)轉(zhuǎn)換、顯示邏輯及驅(qū)動(dòng)等，在顯示器件上顯示被測(cè)交流電流的實(shí)際值。 53第五節(jié) 直流數(shù)字歐姆表基本原理 將電阻變換

42、成直流電壓的轉(zhuǎn)換電路被稱(chēng)為電阻電壓（）變換器，簡(jiǎn)稱(chēng)為歐姆變換器。歐姆變換器通常有兩種構(gòu)成方式：即運(yùn)算放大器法和積分運(yùn)算法。直流數(shù)字式歐姆表通常由一個(gè)精確的直流運(yùn)算放大器和一個(gè)數(shù)字電壓表組成，有的做成插件，成為數(shù)字多用表的一部分，有的則做成單功能的數(shù)字歐姆表?？傊?，數(shù)字歐姆表利用直流運(yùn)算放大器進(jìn)行電阻電壓（）變換，再用直流數(shù)字電壓表測(cè)出電壓，從而得到被測(cè)電阻的歐姆數(shù)值。54交直流數(shù)字儀器的檢定 交直流數(shù)字儀器的檢定方法比較簡(jiǎn)單，采用檢定規(guī)程介紹的檢定方法即可。但應(yīng)注意寄生參數(shù)的影響，如直流數(shù)字電壓表的輸入電阻、零電流影響，小電流、高電壓測(cè)量時(shí)漏電流影響，小電壓測(cè)量時(shí)信號(hào)線電阻影響，大電流測(cè)量時(shí)溫升影響等。 55檢定規(guī)程 檢定規(guī)程一般包括如下內(nèi)容： 1 檢定規(guī)程的適用范圍； 2 被檢計(jì)量器具的用途原理和結(jié)構(gòu)； 3 被檢計(jì)量器具的技術(shù)要求； 4 被檢計(jì)量器具的檢定條件； 5 被檢計(jì)量器具的檢定項(xiàng)目； 6 被檢計(jì)量器具的檢定方法； 7 檢定結(jié)果的處理方法； 8 檢定周期的規(guī)定。56第一節(jié) 直流數(shù)字電壓表的檢定 直流數(shù)字電壓表的檢定項(xiàng)目有：示值誤差，線性誤差，穩(wěn)定性