电子测量技术第5章数字测量方法资料.pptVIP

2.精密全波检波电路 输出电压与输入电压的幅值成正比，而与输入电压的极性无关，即输出电压与输入电压的绝对值成比例。 当输入信号为正时，VD1截止，VD2导通 uo1=(-R2/R1)ui；uo=ui 当输入信号为负时，VD2截止，VD1导通 uo=(-R5/R3)ui=-ui 若在R5上并联一只电容，则其输出电压与输入电压绝对值的平均值成比例。 3.电阻-直流电压(R-U)转换器 被测电阻Rx接在反馈回路，标准电阻RN接在输入回路，UN是基准电压。 不适合测量小电阻。 与被测电阻无关。 (a) (b) 与双积分型DVM配合,对Ux定时积分(S1接通) 对UN定值积分(S2接通) 4.直流电流-直流电压(I-U)转换器 采样电阻串联到被测电路中，适于Ix较大时。 并联电压负反馈放大电路，适于Ix较小时。 5.用数字面板表测直流电流 电流测量是通过测试取样电阻Rs的压降来完成的。 多用型数字电压表原理框图 5.4 频率的测量 5.4.1 标准频率源 1.原子频标的基本原理 原子秒：与铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的9192631770个周期的持续时间。精度：10-13-10-14。 冷铯原子喷泉钟(我国研制)：1s/350万年 2.氢原子钟：精度：10-12 3.铷原子钟：精度：10-11 4.离子储存频标：精度：10-15-10-16 未来时间标准。 国家授时中心：陕西天文台 利用电台、电视台、因特网或电话网络发布不同准确度的标准时间频率信号。 5.频段的划分 国际上规定30kHz以下为甚低频、超低频；30kHz以上每10倍频依次划分为低、中、高、甚高、特高、超高等频段。微波技术中，按波长划分为米波、分米波、厘米波、毫米波等。 5.4.2 电子计数式频率计的原理 1.时间基准的产生 一般选用频率稳定度良好的石英晶体振荡器来产生时间基准，它的短时稳定度可达10-9量级。 2.计数式频率计的测频原理 5.4.3 频率计数器的组成 5.4.4 高精度10MHz频率计 放大及限幅电路 定时/计数器芯片 5.4.5 脉冲累计的测量 与测频原理相同，需要主门开放时间较长，门控电路的输入端改用人工控制。 5.4.6 用计数式频率计测量频率比 频率高的信号接A，作为计时脉冲；频率低的信号接B，作为门控信号。 为了提高测量准确度，可将频率信号B的周期扩大，使主门的开方时间增加。 5.4.7 误差分析 闸门时间T是否准确？计数器计数是否准确？按误差合成原理： 1.量化误差—±1误差 ΔN/N称为量化误差，是数字化仪器特有的误差。其特点是：不管计数值N为多少，其最大误差总是±1个量化单位。 最大量化误差相对值： 选择闸门时间的原则：既不使计数器溢出，又使测量的准确度最高。 2.标准频率误差 在fx一定时，闸门时间越长，测量精度越高；当T一定时，fx越高，则±1误差对测量结果的影响越小，从而提高测量精度。低频时应测周期。 5.5 时间的测量 1.周期的测量 (1)测量原理：将被测周期与时标比较，若在Tx期间计数值为N： “周期倍乘”的方法减小±1误差。 (2)误差分析 2.用脉冲计数法测脉冲时间tr及脉冲宽度tw (1) A1给出Um参考值； (2) tr：A2的比较电平0.9Um，A3的比较电平为0.1Um； (3) tw：A3的比较电平0.5Um，A2不用； 3.脉冲时间间隔的测量 原理与测周期相同,但控制主门开放时间的不是被测信号的周期,而是被测信号产生的两个脉冲的时间间隔。 u1和u2分别启动和停止计数。提高精度的唯一方法是选择较小的时标。 4.长时间的测量（外控时间间隔测量） 5.9 相位的测量 5.9.1 脉冲计数法测相位 若让计数器在1s内连续计数,即1s内有f个门控信号,N1=f?N 5.6.2 数字相位计举例 另：用相位-频率转换器，用计数器测量；相位-电压转换器，用电压表测量。 第5章 数字测量方法 5.1 电压测量的数字化方法 数字化测量是将连续的模拟量转换成断续的数字量，然后进行编码、存储、显示及打印等。进行这种处理的电参数是直流电压和脉冲（或交流）频率，对应的测量仪器是数字电压表（DVM）和电子计数器（数字频率计）。 数字式仪器的综合结构： 5.1.1 DVM的特点 1.数字显示：消除视觉误差 2.准确度高：4-6位，甚至7-8位 3.测量范围：显示位数及超量程能力(半位) 4.分辨力高：最小量程时末位跳一个字所需的最小输入电压值。 直流DVM的组成： 5.测量速度快：每秒中进行测量的次数。 6.输入阻抗高：10MΩ。 7.抗