智能仪器原理及应用ppt课件.ppt

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1、第6章电压测量为主的智能仪器电压测量是电子测量中最基本的测量内容，这是因为其他电量和非电量的测量大多数是先转化为直流电压，尔后再进行测量，所以电压测量具有非常广泛的意义。6.1智能DVM原理6.2智能DMM原理6.3智能RLC测量仪原理6.1.1概述一、组成6.1.1概述一、组成智能DVM的测量过程大致分为三个主要阶段：１、在微处理器的控制下，被测电压通过输入电路、A/D转换器的处理转变为相应的数字量，然后存入到数据存储器中；２、微处理器对采集的测量数据进行必要的处理，例如计算平均值、减去零点漂移等；３、显示处理结果。上述整个工作过程都是在存放在ROM中监控程序的控制下进行的

2、。6.1.1概述二、智能DVM的功能及主要技术指标1、数据处理功能及自动测量功能等：标度变换(AX+B)、相对误差(Δ％)、极限(LMT)、最大/最小值、比例关系、统计等数据处理功能；自动量程转换、自动零点调整、自动校准、自动诊断等自动测量功能。2、普通DVM的各项技术指标：量程、位数、测量准确度、分辨率、输入阻抗、输入电流、测量速率等。1．标度变换(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。数据处理功能：2．相对误差(Δ％

3、)式中：n为由面板键盘输入的标称值。利用这一功能，可把测量结果与标称值的差值以百分率偏差的形式显示出来，适用于元件容差校验。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。数据处理功能：4．最大/最小值利用此项功能能对一组测量值进行处理，求出其中的最大值和最小值并存储起来。在程序运行过程中一般只显示现行测量值，在设定的一组测量进行完毕之后，再显示这组数据中的最大值和最小值。5．比

4、例关系比例指测量值与另一个测量值或参考值之间的关系，有三种表达形式。R＝x／rR＝20log（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；第二种为对数比关系，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。数据处理功能：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。数据处理功能：智能DVM一般都具有自动量程转换、自动零点调整、自动校准、自动诊断等功能，并配有标准接口。这些功能在第4

5、章和第5章中已做过讨论。自动测量等功能二、智能DVM的功能及主要技术指标(1)量程为扩大测量范围，智能DVM借助于分压器和输入放大器分为若干个量程，其中既不放大也不衰减的量程称为基本量程。普通DVM的各项技术指标(2)位数智能DVM的位数是以完整的显示位（能够显示0～9十个数码的显示位）来定义的。例如最大显示数为9999，19999，11999的DVM称四位表。为区别起见，常常也把最大显示数为19999，11999的DVM称为4位半数字电压表。位数是表征DVM性能的一个最基本的参量。通常将高于五位数字的DVM称为高精度DVM。(3)测量准确度测量准确度常用绝对误差的形式

6、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。普通DVM的各项技术指标(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。普通DVM的各项技术指标(5)输入阻抗Zi输入阻抗Zi是指从D

7、VM两个输入端子看进去的等效电阻。输入阻抗愈高，由仪表引入的误差就愈小。同时仪器对被测电路的影响也就愈小。(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。普通DVM的各项技术指标(7)测量速率以每秒的测量次数来表示，或者以每次测量所需的时间来表示。6.1.2输入电路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