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[摘 要] 数字万用表功能强大,具有测量交直流电压、交直流电流、直流电阻等五大功能,其使用日益普及,本文对数字万用表测量低频交流信号的技巧进行了探讨。
[关键词] 数字万用表 测量 低频信号 技巧
大多数现代万用表可测量频率低至20 Hz 的AC信号。但有些应用要求测量更低频率的信号。为进行这样的测量,需要选择适合的万用表,并进行适宜的配置。例如:
Agilent 34410A 和34411A 万用表使用数字采样技术,可进行低至3 Hz 的真有效值测量。它通过数字方法在慢滤波器时把稳定时间提高到2.5 s,为进行最好的测量,我们要注意:
1. 设置正确的AC 滤波器。滤波器用于平滑真有效值转换器的输出。在频率低于20 Hz时,正确的设置是LOW。在LOW滤波器设置时,通过插入2.5 s延迟保证万用表稳定。用如下命令设置低滤波器。
VOLTage:AC:BANDwidth MIN
2. 如果知道被测信号的最大电平,应设置手动量程,以帮助加快测量。每次低频测量的较长稳定时间将会显著减慢自动量程。这时最好设置手动量程。
3. 34401A 用一个隔直流电容器阻断AC RMS 转换器测量直流信号。从而允许万用表用最好的量程测量AC 成份。在测量具有高输出阻抗的源时,为保证隔直流电容器的稳定,需要保证有充裕的时间。稳定时间不受AC 信号频率影响,但会受DC 信号中任何变化的影响。
Agilent 3458A 有三种测量AC RMS 电压的方法; 它的同步采样模式能测量低至1 Hz 的信号。为把万用表配置为进行低频测量:
1. 选择同步采样模式:SETACV: SYNC
2. 在使用同步采样模式时,对于ACV 和ACDCV 功能,输入信号是DC 耦合的。在ACV 功能时,用数学方法把DC 成分从读数中扣除。这是重要的考虑,因为组合的AC 和DC 电压电平可能造成过载条件,即使AC电压本身并未超载。
3. 选择适宜的量程可加快测量,因为测量低频信号时,自动量程特性会造成延迟。
4. 同步采样模式用电平触发同步信号。但输入信号上的噪声有可能造成假的电平触发,而得到不精确的读数。重要的是选择能提供可靠触发源的电平。例如要避免正弦波的峰值,因为信号变化较慢,而噪声却很容易造成假触发。
5. 为对波形采样,万用表需要确定信号周期。用ACBAND 命令确定暂停值。如果未使用ACBAND 命令,万用表可能会在波形重复前暂停。
6. 为得到精确的读数,要保证周围的环境在电气上是“安静”的,并使用屏蔽测试线。启用电平滤波、LFILTER ON,以降低对噪声的灵敏度。
配置34401A可测量低至3 Hz的信号。为达到最好测量结果,要选择低频滤波器、使用手动量程,并验证各种直流偏置是稳定的。当使用慢滤波器时,即插入了7s的延迟,从而保证了万用表的稳定。
[关键词] 数字万用表 测量 低频信号 技巧
大多数现代万用表可测量频率低至20 Hz 的AC信号。但有些应用要求测量更低频率的信号。为进行这样的测量,需要选择适合的万用表,并进行适宜的配置。例如:
Agilent 34410A 和34411A 万用表使用数字采样技术,可进行低至3 Hz 的真有效值测量。它通过数字方法在慢滤波器时把稳定时间提高到2.5 s,为进行最好的测量,我们要注意:
1. 设置正确的AC 滤波器。滤波器用于平滑真有效值转换器的输出。在频率低于20 Hz时,正确的设置是LOW。在LOW滤波器设置时,通过插入2.5 s延迟保证万用表稳定。用如下命令设置低滤波器。
VOLTage:AC:BANDwidth MIN
2. 如果知道被测信号的最大电平,应设置手动量程,以帮助加快测量。每次低频测量的较长稳定时间将会显著减慢自动量程。这时最好设置手动量程。
3. 34401A 用一个隔直流电容器阻断AC RMS 转换器测量直流信号。从而允许万用表用最好的量程测量AC 成份。在测量具有高输出阻抗的源时,为保证隔直流电容器的稳定,需要保证有充裕的时间。稳定时间不受AC 信号频率影响,但会受DC 信号中任何变化的影响。
Agilent 3458A 有三种测量AC RMS 电压的方法; 它的同步采样模式能测量低至1 Hz 的信号。为把万用表配置为进行低频测量:
1. 选择同步采样模式:SETACV: SYNC
2. 在使用同步采样模式时,对于ACV 和ACDCV 功能,输入信号是DC 耦合的。在ACV 功能时,用数学方法把DC 成分从读数中扣除。这是重要的考虑,因为组合的AC 和DC 电压电平可能造成过载条件,即使AC电压本身并未超载。
3. 选择适宜的量程可加快测量,因为测量低频信号时,自动量程特性会造成延迟。
4. 同步采样模式用电平触发同步信号。但输入信号上的噪声有可能造成假的电平触发,而得到不精确的读数。重要的是选择能提供可靠触发源的电平。例如要避免正弦波的峰值,因为信号变化较慢,而噪声却很容易造成假触发。
5. 为对波形采样,万用表需要确定信号周期。用ACBAND 命令确定暂停值。如果未使用ACBAND 命令,万用表可能会在波形重复前暂停。
6. 为得到精确的读数,要保证周围的环境在电气上是“安静”的,并使用屏蔽测试线。启用电平滤波、LFILTER ON,以降低对噪声的灵敏度。
配置34401A可测量低至3 Hz的信号。为达到最好测量结果,要选择低频滤波器、使用手动量程,并验证各种直流偏置是稳定的。当使用慢滤波器时,即插入了7s的延迟,从而保证了万用表的稳定。