电压数字化测量教材课程.pptVIP

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㈠ 逐次逼近式DVM的工作原理 逐次逼近寄存器SAR 在时钟脉冲作用下,从大到小依次提供代表不同基准电压的二进制基准码。并经过D/A变换器变成相应的模拟电压 ,把模拟电压与被测电压进行比较。使SAR输出的基准码不断地逼近被测电压的值。最后, SAR输出的基准码就成为被测电压的量化结果。该数码再通过译码显示器,在屏上以十进制方式显示出来。 优点:测量速率快,且能兼顾速度,精度和成本三个主要方面的要求。 缺点:抗干扰能力较差,对串模干扰没有抑制能力,这也是非积分式DVM的一个共同缺点,因为非积分式DVM都是对被测电压的瞬时值产生响应。 ㈡ 双斜式积分DVM 即Vom正比于被测电压Vx 的值。 工作原理:分为采样和比较两个阶段,在采样阶段,积分器对被测电压的负值进行积分,经过时间T1结束,积分器的输出电压充到Vom 。 在比较阶段,积分器对基准电压积分,经过时间T2结束,此时Vo 下降到零。 即时间T2正比于被测电压Vx,因此这种变换被称为V-T变换。 积分式A/D变换器的共同特点是对被测电压在采样(积分)时间内的平均值产生响应,而不是对瞬间值产生响应。这样,就可以平均掉叠加在被测电压上的串模干扰电压。 双斜式积分的优点 ⑴ 具有抑制串模干扰的能力 (2)测量结果与积分器的积分元件RC无关 因为二次积分都用同一个积分器和计数器,故积分器和时钟源的不稳定性可得到补偿。因此,在这种DVM中,对积分元件RC以及时钟源准确度和稳定度的要求可以降低,这可以降低这种DVM的生产成本,有利于它的普及和推广。 (3)对时钟源的频率准确度的要求不高 ㈣ 工作特性 1) 量程 模拟式电压表利用量程就可表征其电压测量范围,但是,对DVM来说,还要用显示位数、超量程能力才能较全面地反映它的测量范围。 1.测量范围 2) 显示位数 DVM的量程是以基本量程(即A/D变换器的电压测量范围)为基础,借助于步进分压器和前置放大器向两端扩展,下限可低于nV级,上限为 1kV上下。DVM的基本量程多半为1V或10V,也有2V或5V等。量程转换除手动外,一般都可自动转换。 DVM的位数是指完整显示位,即能够显示0—9十个数码的那些位。不能完整显示十个数码的位叫做半位。 3.测量速率 测量速率是指每秒钟对被测电压的测量次数,或一次测量全过程所需的时间,它主要取决于A/D变换器的变换速率。积分式DVM的测量速率较低,每秒钟只有数次。逐次逼近式DVM的测量速率每秒可达105次以上。 3) 超量程能力 2. 分辨力 分辨力是DVM能够显示出被测量Vx的最小变化值,即显示器末位跳一个字所需的最小输入电压值。在最小量程上DVM具有最高的分辨力。 超量程能力是DVM的重要特性,具有超量程能力的DVM,在其显示屏有一个附加首位,平时不显示,当被测电压超过量程时,这一位显示1,这样可以使DVM的分辨力提高一量级。

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