KEITHLEY吉時(shí)利數(shù)字萬(wàn)用表DMM如何測(cè)量交流的有效值?

　　如何使用KEITHLEY吉時(shí)利數(shù)字萬(wàn)用表DMM測(cè)量交流的有效值?讓我們一起學(xué)習(xí)!

　　(1)了解你的數(shù)字萬(wàn)用表如何測(cè)量有效值。

　　A.熱交流到DC轉(zhuǎn)換器。

　　這種傳統(tǒng)技術(shù)使用等熱值法來(lái)測(cè)量有效值。交流信號(hào)會(huì)高熱電偶的溫度，然后儀器的DC部分會(huì)讀取熱電偶的輸出。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括寬帶寬和能夠處理非常高的峰值因數(shù)，這意味著該方法可以計(jì)算各種真實(shí)信號(hào)的真實(shí)有效值。

　　B.峰值和平均交流到DC轉(zhuǎn)換器。

　　經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的儀器，尤其是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的手持儀器，通常根據(jù)峰值或平均值計(jì)算有效值水平。它們只能計(jì)算純弦波的真實(shí)有效值，沒(méi)有失真。如果您需要測(cè)量真實(shí)環(huán)境中的信號(hào)，這些儀器不適用。

　　C.模擬交流到DC轉(zhuǎn)換器。

　　許多中級(jí)數(shù)字萬(wàn)用表使用一系列模擬電路計(jì)算平方值，計(jì)算平均值，最后計(jì)算平均值的平方根，提供幾乎所有信號(hào)類(lèi)型的真正有效值。

　　D.數(shù)字采樣。

　　最后，該方法采用類(lèi)似于數(shù)字示波器的取樣技術(shù)，創(chuàng)建了通過(guò)有效算法發(fā)送的數(shù)據(jù)點(diǎn)。同步取樣使用多條通道捕獲信號(hào)，如圖3所示。每條后路都有輕微的延遲，有足夠的通道時(shí)，信號(hào)可以以非常高的分辨率數(shù)字化。該技術(shù)具有提供廣泛信號(hào)的真泛信號(hào)的真實(shí)有效值;高精度;即使使用較慢的模塊轉(zhuǎn)換器，也能支持快速高效的取樣率和更寬的帶寬。然而，這種方法只適用于重復(fù)信號(hào)。

　　(2)了解信號(hào)如何影響測(cè)量質(zhì)量。

　　讓我們看看一些不同的信號(hào)。首先是正弦波。純正弦波的峰值因數(shù)為1.414，峰值響應(yīng)儀表只需標(biāo)記Vpk值即可提供準(zhǔn)確的有效值。如果Vpk值為500毫升，我們估計(jì)有效值約為350至357毫升(這個(gè)范圍考慮了所用信號(hào)發(fā)生器的不準(zhǔn)確性)。

　　(3)避免常見(jiàn)的測(cè)量陷阱。

　　如果一個(gè)交流的有效值讀數(shù)意義不明，是否自動(dòng)假設(shè)你的電路有問(wèn)題，問(wèn)題可能在于你如何測(cè)量。以下是可能影響有效值測(cè)量的常見(jiàn)陷阱。我們已經(jīng)遇到了一些陷阱，你可能以前遇到過(guò)。

　　A.測(cè)量小于滿量程。

　　大部分儀器規(guī)定交流輸入的最小值為滿量程的5%或10%(有些值只有滿量程的1%)。為達(dá)到最大精度，測(cè)量需要盡可能接近滿量程。有時(shí)候，如果手動(dòng)設(shè)置能幫助你最大限度地提高輸入范圍，你可能需要放棄自動(dòng)定標(biāo)。

　　B.交流或DC耦合。

　　忙的時(shí)候時(shí)候，很容易忽略這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。如果你的儀器是交流耦合(或者有可選的交流耦合)，它會(huì)以串聯(lián)輸入信號(hào)的形式插入一個(gè)電容器，它會(huì)阻擋你信號(hào)中的DC重量。根據(jù)信號(hào)和你想要的結(jié)果，測(cè)量可能會(huì)令人滿意或適得其反。

　　若您希望包含DC分量，但儀器是交流耦合，則其結(jié)果可能大錯(cuò)特錯(cuò)。請(qǐng)注意，如果您需要測(cè)量較大DC偏置上的較小交流信號(hào)，而您的儀器不能直接提供交流+DC功能，您可以使用交流耦合測(cè)量交流分量，然后單獨(dú)測(cè)量DC分量。

　　(4)數(shù)字萬(wàn)用表高峰因數(shù)信號(hào)飽和。

　　高峰值因數(shù)信號(hào)不僅會(huì)導(dǎo)致高頻分量問(wèn)題，還會(huì)破壞輸入范圍。請(qǐng)回顧2%的脈沖串。7+的峰值因數(shù)意味著峰值比有效值高7倍以上。這意味著您的儀器需要為低有效值提供足夠的分辨率，以避免峰值飽和。

　　更糟糕的是，你通常得不到峰值因數(shù)飽和的過(guò)載指示。你必須檢查儀器的最大峰值因數(shù)指數(shù)，避免它們超標(biāo)。

　　A.帶寬錯(cuò)誤。

　　如果測(cè)量中沒(méi)有包含更多的高次諧波分量，高次諧波信號(hào)可能會(huì)產(chǎn)生低讀數(shù)的測(cè)量結(jié)果。請(qǐng)檢查設(shè)備的技術(shù)資料，知道需要多少帶寬。然后確保信號(hào)不超過(guò)帶寬。

　　B.自熱錯(cuò)誤。

　　高壓會(huì)使儀器的信號(hào)調(diào)節(jié)元件溫度升高，導(dǎo)致測(cè)量值偏移。請(qǐng)注意最大輸入電壓;如果你超過(guò)了這個(gè)值，在進(jìn)行其他測(cè)量之前，你應(yīng)該給儀器一個(gè)冷卻時(shí)間。

　　C.建立時(shí)間。

　　根據(jù)定義，有效值測(cè)量要求計(jì)算被測(cè)最低頻率的多個(gè)周期的平均時(shí)間。因此，如果不在意某個(gè)特定測(cè)量中的低頻分量，數(shù)字萬(wàn)用表有可選的平均濾波器，請(qǐng)切換到更快的濾波器。