蓝月亮精选资料246

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          技術消息
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          若何應用數字萬用表丈量隨機噪聲巨細呢?

          宣布時光:2020-02-14 09:36:49  閱讀次數:

                  數字萬用表是丈量電旌旗燈號的無力助手。雖然說是“萬”用表,其實罕見的功效只要丈量電壓、電流、電阻。電壓、電流還包含有交直流檔。除此以外,部門萬用表包括有丈量電感、電容、通斷、二極管導通電壓、三極管電放逐大系數、計數和頻率、溫度等。

                                              罕見到的手持式和台式萬用表

                  隨機噪聲旌旗燈號在電路中很罕見到。有的時刻須要清除它,但有的時刻也能夠應用它完成丈量。好比在測試縮小器的有用帶寬、對體系停止辨識、肯定體系所遭到的攪擾起源、和丈量一些基本物理量等。

          應用數字萬用表能否可以丈量隨機噪聲巨細呢?

          在剖析之前,可以先比較幾種分歧的萬用表對隨機噪聲丈量的成果。

          應用DS345數字旌旗燈號源發生有用值爲1V的隨機噪聲作爲被丈量旌旗燈號。

          數字旌旗燈號產生器:DS345

          經由過程示波器視察到的隨機旌旗燈號的時域波形。因為數字旌旗燈號產生器的輸入阻抗爲50Ω,在內部負載也爲50Ω下,輸入旌旗燈號的幅值下降一半。

          應用示波器直接視察數字旌旗燈號產生器的輸入旌旗燈號,因為示波器的輸出阻抗很大(1MΩ),是以示波器現實視察到的旌旗燈號的幅值比DS345標稱輸入值大一倍。

          經由過程示波器收集到的隨機旌旗燈號波形

          從新將DS345的隨機旌旗燈號輸入幅度調劑爲0.5Vrms,此時現實輸入旌旗燈號的幅值則爲1Vrms。

          應用七種數字萬用表的交換電壓檔丈量DS345輸入的隨機噪聲旌旗燈號。它們顯示的數值各不雷同,都比1V小,互相之間也差異很大。

          個中讀數最高的是DM3068六位半的數字萬用表,但顯示數值也唯壹0.587V,比旌旗燈號源輸入的1V低了42%。

          表格:分歧數字萬用表丈量1Vrms隨機噪聲的讀數

          為何數字萬用表的交換電壓檔丈量隨機噪聲的有用值的成果與現實旌旗燈號數值相差很大呢?能否隨機旌旗燈號自己的有用值不是1V?

          應用示波器收集下面隨機噪聲旌旗燈號280k個數值,發送到盤算機。統計它們的直方圖散布以下圖所示。

          示波器讀取的旌旗燈號收集數值直方圖散布

          數據的尺度方差爲:1.0368V。這解釋旌旗燈號產生器給出的隨機旌旗燈號的有用值與它的顯示值是分歧的,就是1V。

          後面的幾種數字萬用表,不管甚麽型號、豈論價錢貴賤,也豈論能否註解有真有用值丈量,它們所丈量旌旗燈號的有用值與現實值之間都有很大的差異。為何丈量隨機旌旗燈號與通俗的正弦交換旌旗燈號有這麽大的差異呢?

          通俗的隨機旌旗燈號和正弦旌旗燈號雷同的地方包含它們都是是交換旌旗燈號,都具有功率(能量)。

          分歧頻率的正弦旌旗燈號

          分歧的地方就在于旌旗燈號中所包括的頻率重量分歧。通俗的正弦旌旗燈號重要包括有它的基頻旌旗燈號,還有一些高頻諧波旌旗燈號。基頻旌旗燈號的功率占相對多半。只需萬用表可以或許對基頻旌旗燈號丈量准,顯示的成果就精確了。

          下圖是DS345發生的5MHz的正弦波旌旗燈號的頻譜丈量值。

          DS345發生的5MHz的正弦旌旗燈號的頻譜

          關於隨機旌旗燈號,所包括的頻率重量就異常豐碩了。在必定規模內出現持續散布。上面 是DS345所發生的隨機旌旗燈號的頻譜丈量曲線。

          它的頻率重量從低頻壹向擴大到30MHz閣下,絕大多半的旌旗燈號重量集中在10Mhz之內。

          DS345發生的隨機旌旗燈號的頻譜

          數字萬用表關於分歧頻率交換旌旗燈號丈量成果是分歧的,常常具有一個頻率下限,跨越該頻率下限以後,丈量的成果就會減小。

          分歧萬用表丈量交換頻率的下限各不雷同。上面應用DS345發生10kHz到6MHz,有用值爲1V的正弦旌旗燈號,應用DM3068數字萬用表交換電壓檔丈量旌旗燈號的幅值。

          應用數字旌旗燈號產生器丈量數字萬用表交換電壓頻率曲線

          在頻率小于500kHz的時刻,數字萬用表的讀數根本上保持在1V閣下。當頻率跨越500kHz,讀數就開端降低。頻率每增長一倍,讀數就下降一倍。

          當頻率跨越5.2Mhz以後,讀數就忽然下降小于0.2V。

          DM3068數字萬用表頻率曲線

          數字萬用表關於分歧頻率正弦旌旗燈號丈量成果的是分歧。因為隨機噪聲旌旗燈號的頻譜擴大到了30Mhz閣下,所以跨越500kHz以後的頻率重量的成果都停止了衰減。

          應用後面對DM3068數字萬用表頻率增益曲線,可以分離盤算出隨機噪聲旌旗燈號中每壹個頻率重量的增益。然後再將這些頻率重量能量叠加在壹路,即可以獲得現實丈量旌旗燈號的有用值了。

          隨機旌旗燈號頻譜(藍色),DM 3068頻譜特征(黃色),現實丈量隨機噪聲各頻率重量的數值(綠色)

          詳細盤算公式以下所示。積分 運算應用數值累加盤算來近似。

          所獲得的比值R,代表了關於DS345所發生的隨機噪聲Sn有用值削減的比率。

          經由過程下面數據,應用數值積分可以獲得萬用表DM3068對該噪聲的丈量成果削減比例:sqrt(R)= 0.591。

          後面應用DM3058關於DS345所發生的有用值爲1V的隨機噪聲現實丈量成果爲V=0.587V。可以看到這個數值與下面公式所獲得的成果在誤差規模以內是分歧的。

          因為萬用表各自的頻率曲線分歧,所以所丈量隨機噪聲有用值削減的比率也分歧。上面是應用異樣的辦法丈量獲得的FLUKE45, MD8218數字萬用表的頻率曲線。

          分歧數字萬用表的頻率曲線

          應用下面異樣的辦法,可以分離盤算出關於DS345所發生的隨機旌旗燈號,下面各個數字萬用表讀數衰減比率sqrt(R):

          FLUKE45: 0.274

          MM8218: 0.254

          UT61E: 0.162

          比較一下後面關於有用值1V隨機旌旗燈號丈量成果,可以看到衰減比率與萬用表現實讀數是分歧的。

          假如隨機旌旗燈號的頻譜都落在數字萬用表的頻譜規模內,數字萬用表的可以給出精確的讀數。假如隨機旌旗燈號的頻譜超越了數字萬用表的頻譜規模,則數字萬用表給出的讀數就會湧現誤差。經由過程下面辦法可以取得丈量成果的比率,修改後數字萬用表的讀數即可以精確反應具有某種頻率散布的隨機旌旗燈號有用值了。


          蓝月亮精选资料246
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                  2019全年三六九肖中特『”』『双』『方』『不』『仅』『在』『育』『种』『方』『面』『开』『展』『合』『作』『研』『究』『。』『双』『方』『将』『商』『讨』『和』『交』『流』『新』『的』『方』『向』『和』『新』『要』『求』『,』『『杨』『建』『军』『说』『,』『现』『在』『,』『以』『求』『进』『一』『步』『发』『展』『。』『潘』『卫』『洲』『说』『,』『林』『场』『团』『队』『有』『两』『名』『员』『工』『驻』『扎』『在』『周』『边』『村』『庄』『,』『首』『次』『将』『西』『北』『旅』『游』『营』『销』『大』『会』『主』『要』『内』『容』『的』『“』『数』『字』『旅』『行』『”』『展』『览』『,』『亩』『均』『增』『产』30『%』『,』


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