数字多用表培训讲义

优选文档数字多用表计量培训讲义编写人：王煜优选文档优选文档数字多用表计量培训讲义数字多用表的组成数字多用表一般是由交直流数字电压表、交直流数字电流表，直流数字欧姆表组成。现代技术的发展，数字多用表还能够测量电容，电感等项目。直流数字电压表直流数字电压表的基本用途是测量直流电压，低电压表作为电压指零仪，即作为测量用工作计量器具，由于直流数字电压表正确度不断提高，已经能够做到8?位，10-6数量级，因此直流数字电压表已经进入校准实验室，作为量值传达用的计量标准，担当保存和复现直流电压量值的任务，检定直流电压表，直流电压源等直流电压计量器具。智能型直流数字电压表还能够够测量一段时间内被测量的最大值、最小值，能够测量误差，比率，平均值，方差等。目前先进的直流数字电压表的性能为：1.1显示位数：达到8?1.2分辨力达到0.01μV1.3输入阻抗达到1010Ω1.4测量误差达到10-6数量级1.5测量速度达到每秒几万次1.6测量范围100nV～100kV直流数字电压表种类很多，分类方法也很多：按工作原理分：比较型、积分型、谐波型、复合型；按显示位数分：三位、三位半八位、八位半等；按体积形状分：台式、便携式、手持式、面板式；按测量速度分：低速、高速；按功能分：单功能、多功能。直流数字电流表直流数字电流表用于测量直流电流，小电流表可用作电流指零仪，还可用作计量标准，保存和复现直流电流量值对直流电流进行量值传达，检定直流电流表，直流电流源等直流电流计量器具。目前先进的直流电流表性能为：2.1显示位数：达到6?优选文档优选文档2.2分辨力达到0.01aA2.3测量误差达到10-5数量级2.4测量范围1pA～20A直流电流表的分类按原理分为电阻式、放大器式、斩波放大器式。按显示位数分为三位、三位半六位、六位半。按体积形状分有台式、便携式、手持式、面板式。直流数字欧姆表直流数字欧姆表是用于测量直流电阻，精美低阻值的直流数字欧姆表一般能够测量四线接法的直流电阻以便除掉引线电阻引入的测量误差。直流数字欧姆表还可用作计量标准，保存和复现直流电阻量值，对直流电阻进行量值传达，检定直流电阻箱，直流电阻表，直流电阻源，直流电桥等直流电阻计量器具。目前先进的直流电阻表性能为：3.1显示位数：达到8?3.2分辨力达到1μΩ3.3测量误差达到10-6数量级3.4测量范围1Ω～108Ω交流数字电压表交流数字电压表的基本用途是测量交流电压，作为计量标准，担当保存和复现交流电压量值，对交流电压进行量值传达，检定交流电压表，交流电压源等直流电压计量器具。目前先进的直流数字电压表的性能为：4.1显示位数：达到6?4.2分辨力达到1nV4.3测量误差达到10-5数量级4.4测量范围1mV～10kV(10Hz～10MHz)交流数字电压表的种类很多，按参数分为平均值表、有效值表、峰值表。最适用的是真有效值表，不但能够测量正弦电压的有效值，也可测量非正弦电压的有效值。平均值表原理结构简单，但不适用于非正弦测试。峰值表只适用于某些特别测量，应用较少。按工作原理分，有检波式、热电式、电子式。按显示位数分有三位、三位半六位、六位半等。优选文档优选文档交流数字电流表交流数字电流表的基本用途是测量交流电流，作为计量标准，担当保存和复现交流电流量值，对交流电流进行量值传达，检定交流电流表，交流电流源等直流电压计量器具。目前先进的直流数字电流表的性能为：5.1显示位数：达到5?5.2分辨力达到1nA5.3测量误差达到10-4数量级5.4测量范围10nA～20A(10Hz～100kHz)交流数字电流表的原理多为分流器式。交直流数字仪表技术要求示值误差：测量器具示值与对应输入量的真值之差为测量器具的示值误差。线性误差：测量仪器输入输出特点实质曲线与理想直线的误差为线性误差，该直线为量程始末的连线，即为除掉零点误差，调整满量程误差为零后，量程始末的连线。重复性：在相同测量条件下，测量器具对重复使用相同的被测量供应特别凑近的示值的能力。相同测量条件包括：相同的测试程序、相同的察看者、相同条件下使用相同的测量设备、相同地点和在短时间内进行重复测量。重复测量的实验标准误差用贝塞尔公式表示。n(XtiXt)2i1snn1重复性是正确度的先决条件，赞成重复性误差极限与其赞成误差极限的比一般应小于1/5坚固性：测量器具保持其计量特点恒定的能力。能够用计量特点变化到某个规定的量所经过的时间表示，也能够用在规准时间内所发生的变化表示。测量器具作为计量标准，需要保存量值，坚固性是十分重要的计量特点。测量器具作为工作量具去进行测量，若是有测量误差，能够进行修正，若是坚固性不好，就很难修正，不可以能测准，因此从某种意义优选文档优选文档上来讲，坚固性比正确度更重要。赞成坚固性误差极限与其赞成误差极限的比一般应小于1/3。分辨力：测量仪器能显示的被测量的最小增量。也就是使交直流数字仪器最低一位数字变化一个字所对应的被测量的变化量。分辨力是正确度的先决条件，分辨力引入的测量不确定度与其赞成误差极限的比一般应小于1/5鉴别力：是测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这类激励变化应是缓慢而单调地进行。响应时间：按规定的量值对测量仪器施加激励到响应达到并保持在规定误差范围内所需要的时间。复现性：在变化的测量条件下，测量器具对同一被测量的测量结果之间的一致性。超然性：测量器具不影响被测量值的能力。输入阻抗：在工作状态下，测量仪器输入端所表现的阻抗值，它不含零电流和偏置电流的影响。输入零电流：在工作状态下，在输入信号为零时，测量仪器的输入电路中由仪器内部电路引起的电流。抗搅乱特点：任何企图改变测量仪器被测输入信号的能源都称为搅乱源，依照搅乱源与输入信号的引线关系，可分为串模搅乱和共模搅乱。12.1串模搅乱控制比：串接在直流数字电压表输入回路中的搅乱源为串模搅乱，对串模搅乱的控制能力，用串模控制比NMRR来表示：NMRR=20lg（Unm/Unm）式中：Unm——串模搅乱电压的峰值，单位VUnm——由串模搅乱电压引起的直流数字电压表示值的最大变化，单位V。12.2共模搅乱控制比：同时加在直流数字电压表高低端与公共端之间的搅乱源为共模搅乱，公共端能够是大地、外供电电源地、机壳。共模搅乱分直流共模搅乱和交流共模搅乱。共模搅乱一种情况是被测信号源的地与数字电压表的地之间的电流引优选文档优选文档起的，另一种情况是数字电压表浮地测量引起的。对共模搅乱的控制能力，用共模搅乱控制比CMRR来表示：CMRR=20lg（Ucm/Ucm）式中：Ucm——共模搅乱电压的峰值，单位VUcm——由共模搅乱电压引起的直流数字电压表示值的最大变化，单位V。波峰因数：交流数字表保证其正确度的被测信号的最大波峰因数。数字多用表的种类DMM平时把测量的电学量显示在它的数字显示器上。但是，由于检测电学量的方法不相同，可能使DMM的测量响应结果和校准的数值有所不相同。这一点在测量复杂的交流电流和电压波形时特别突出。因此，为了能够进行合适的校准工作，计量学家认识DMM的特点是特别重要的。下面我们将对市场上的各种DMM种最流行的三种进行谈论，这就是：实验室DMM；台式/系统DMM手持式DMM。第四种DMM方才出现，这就是卡上的DMM。由于这类DMM比较新，我们在这里对它不作谈论。但是，这类卡式DMM的校准方法和台式/系统DMM是很近似的。实验室DMM实验室DMM平时是五功能的DMM，能测量直流和交流电压、电阻及直流和交流电流。这类DMM平时拥有最高等级的正确度和分辨率，并可能达到用来校准它们的MFC的正确度。它们能显示多达8?的测量读数，并且平时能经过其IEEE-488总线兼容的系统接口，用闭环的方法自动进行校准。这些DMM使用近似的技术测量直流电压、直流电流和电阻。但是它们其实不都使用相同的工作原理来测量交流电压和电流。由于DMM显示的读数是依照理想正弦波的数值给出的，因此校准器必定产生特别纯的正弦波量值。现代的实验室DMM使用了今世最先进的元件，如微办理器和计算机储藏器芯片。这就使得DMM能够进行复杂的数学计算，其中也包括储藏DMM全部功能和所优选文档优选文档有量程的全部的校正常数。这样不用打开DMM的机箱进行物理校正调整，就能够对DMM进行校准。台式/系统DMM台式/系统DMM平时和实验室DMM相同，也测量赞成的五种功能，但是其正确度和分辨率要低一些，平时为4?或5?位。这类DMM能够带有IEEE-488总线或者RS232接口，也能够没有。若是没有依照接口，则用手动的方法来进行校准。在有些情况下，手动校准只需要选择量程和功能、向DMM供应标称值的激励信号，DMM自己进行调治。否侧，就要经过调治有关的电位器、变阻器和可变电容器等，来对DMM的响应情形校准。这类DMM也使用复杂的元件和今世先进的电路，并且也可能像高档的实验室DMM那样复杂。在很多校准实验室中，大量的工作负荷来自台式/系统DMM，这就以致实验室采用自动化的闭环校准的方法，比方使用PC机运行MET/CAL软件，控制5700A来进行校准。即使DMM是在手动操作的应用途合使用，很多用户也常常为其DMM购买IEEE-488也许RS-232接口选件，来进行自动化的校准。手持式DMM手持式DMM是最常用的一类数字多用表。这是一种真切的多功能的表，其功能包括五种主要的电学量，再加上其他的附加的功能，如：频率、通断检查、二极管测试、峰值电压测量和保持、停留时间（dwelltime）（在汽车测量的场合使用）、温度、电容和波形测量等。手持式DMM平时拥有3?位也许4?位的数字显示，有的还带有模拟读出指示及用于通断测量的蜂鸣声等功能。这类DMM能够用于特别广阔的应用领域，从极为复杂的电子电路测试，到汽车维修，甚至供业余爱好者使用等。手持式DMM一般体积很小，坚固耐用并用电池工作。现在一般还没有计算机接口以便全部自动化地对其进行校准。但是，随着质量的重要性日渐突出，以及吻合ISO9000标准的要求日渐加强，未来的手持式DMM将可能会拥有某种形式的接口以供校准只用，从而优化仪器使用中的开销，并吻合有关质量标准的要求。从正确度的角度来说，校准手持式DMM是不可以问题的。但是，随着手持式DMM所拥有的功能种类不断增加，未来的MFC无疑将会拥有更多的功能，以便校准各种手持式DMM。优选文档优选文档下面我们介绍数字多用表的检定：数字多用表的检定第一数字多用表我们能够看作是五个表的组合，分别是交直流数字电压表、交直流数字电流表、直流数字电阻表，我们对其逐一检定：一、直流数字电压表的检定直流数字电压表的检定项目有：示值误差，线性误差，坚固性，分辨力，输入电阻和零电流，串模控制比，共模控制比。检定方法有直流标准电压发生法、直接比较法(标准数字表法)、直流标准仪器法、标准电压测量装置法。外观及工作正常性的检查示值误差的检定依照被检直流数字电压表的测量范围和赞成误差极限，依照本实验室标准设备条件，从检定规程介绍的检定方法中选择检定方法和检定线路。依照计量标准的测量不确定度一般应优于被检器具的赞成误差极限的1/3原则，解析计量标准的不确定度，依照检定线路写出标准值表达式，依照标准值表达式和隐含的不确定因素，对标准值进行不确定度评定。全部测量用的计量器具应具备有效地检定合格证书。检定的环境条件应吻合检定规程规定的标准工作条件。对被检表及检定装置按厂家说明书要求进行预热预调。按检定规程选择检定点，设计原始记录表格。线性误差的检定坚固性的检定分辨力的检定输入电阻和零电流的检定串模控制比的检定共模控制比的检定以上均依照JJG315-1983直流数字电压表检定规程规定进行检定。二、交流数字电压表的检定数字多用表除测量直流电压的功能外，最重要的就是交流电压测量功能。交流数字电压表的检定工作可分为以下三种情况。优选文档优选文档周期检定即如期对AC-DVM的主要技术指标进行核查，以保证仪器正确可靠的投入使用。首次检定维修后的检定全部测量用的计量器具应具备有效地检定合格证书，标准设备的测量范围要涵盖被检器具的测量范围，整个标准装置的测量不确定度一般应优于被检器具的赞成误差极限的1/3原则，坚固性与分辨力应优于被检设备的1/5。检定用设备：热电式AC/DC变换标准、交流标准电压源、交流数字电压表、直流标准电压源、交流分压源、感觉分压器、交流分压箱。检定方法1.1外观及工作正常性的检查1.2示值误差的检定1.2.1选择正确度最高的一个频率点对基本量程的五个点（一般包括量程上限和1/10量程点在内）、非基本量程的三个点（一般包括量程上限和1/10量程点在内）进行检定。1.2.2在每个频段的上下限频率上，对每个量程的量程上限和1/10量程点进行检定。1.2.3也可依照用户要求合适增加或减少检定点。1.3检定方法：交流标准源法、直接比较法、比较测量法1.4坚固性1.5分辨力1.6输入阻抗1.7频率响应以上均依照JJG34（航天）-1999交流数字电压表检定规程规定进行检定。三.直流数字电流表的检定检定方法：直流标准电流源法、直接比较法（标准数字电流表法）、直流标准仪器法、标准数字电压表法。测量用设备：控温标准电池组、标准电阻器或标准电阻箱、标准直流电位差计和标准数字电压表、高坚固度稳流电源、标准数字电流表、标准电流源或多功优选文档优选文档能校准源、检流计等。全部测量用的计量器具应具备有效地检定合格证书，整个标准装