数字多用表介绍

数字多用表 目录CONTENTS 基础知识 数字多用表 Digitalmultimeter 用于测量电压 和或电流 电阻和 或其它参量的 并以十进制数字显示测量量的电子式多量程 多功能的测量仪表 特点 准确度高 显示清楚 性能稳定 过载能力强 基础知识 数字多用表的组成 在测量时先把被测量通过不同的转换器转换成直流电压 然后再用数字电压表进行电压测量 从而得到被测量的数值 因此说DMM的核心是直流数字电压表DVM 基础知识 数字电压表 基础知识 数字电压表 基础知识 A D变换器 模拟信号是连续的 数字信号是离散的 因此需要在一系列选定的瞬间对输入的模拟信号取样 然后保持 量化 编码 再开始下一次取样 取样 量化 编码 基础知识 取样 主要技术参数 多量程的划分基本量程 误差最小的量程 被测量在表内不经放大和衰减 非基本量程 基本量程以外的各量程的测量范围和误差大小超量程能力某3 位DVM基本量程为1V 那么该DVM具有超量程能力 因为在1V挡上 它的最大显示为1 999V 而对于基本量程为2V的DVM 它就不具备超量程能力 因为它在2V挡上的最大显示仍是1 999V 量程切换方式 主要技术参数 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 分辨力是准确度的先决条件 分辨力引入的测量不确定度与其允许误差极限的比一般应小于1 5在不同的量程上分辨率是不同的 最小量程的分辨率是最高的 例如DT 890型DVM为三位半电压表 在最小量程200mV上满度值为199 9mV 则其分辨率为0 1mV 分辨力的测试 一般在各功能最小量程测量 改变DMM末位变化一个字时测量装置的该变量 指每秒钟对被测电压的测量次数 或者完成一次测量所需的时间 主要取决于A D变换器的变换速度 输入阻抗和输入零电流直流测量时 DVM输入阻抗Ri在10M 1000M 之间 交流测量时 DVM输入阻抗用Ri Ci表示 Ci一般在几十 几百pF之间 输入零电流 是指未加入信号时 DVM输入端短路时产生的电流 主要技术参数 主要技术参数 通常指满量程显示位数 能显示 0 9 十个数字的位数 没有进位时 首位能显示的最高数字 进位后的首位数字 例如 0000 199931 200000 3999943 400000 99994 主要技术参数 任何企图改变测量仪器被测输入信号的能源都称为干扰源 根据干扰源与输入信号的引线关系 可分为串模干扰和共模干扰 接在直流数字电压表输入回路中的干扰源为串模干扰 对串模干扰的抑制能力 用串模抑制比NMRR来表示 NMRR 20lg Unm Unm 式中 Unm 串模干扰电压的峰值 单位V Unm 由串模干扰电压引起的直流数字电压表示值的最大变化 单位V 串模干扰抑制比 1 共模干扰抑制比 2 同时加在直流数字电压表高低端与公共端之间的干扰源为共模干扰 分直流共模干扰和交流共模干扰 共模干扰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起的 另一种情况是数字电压表浮地测量引起的 对共模干扰的抑制能力 用共模干扰抑制比CMRR来表示 CMRR 20lg Ucm Ucm 式中 Ucm 共模干扰电压的峰值 单位V Ucm 由共模干扰电压引起的直流数字电压表示值的最大变化 单位V 干扰抑制比的数值越大 表明数字电压表抑制干扰的能力就越强 一般串模干扰抑制比可达50 90dB 共模干扰抑制比可达80 150dB 主要技术参数 误差的来源 分压系数误差 放大器的非理想特性引起的误差 量化误差 非线性误差 刻度系数误差 偏移误差 标准电压电源误差 不稳定误差 环境误差 固有误差主要是读数误差和满度误差 U Ux Um 式中 误差的相对项系数 误差的固定项系数Ux 被测电压读数Um DVM量程的满度值工作误差是指在额定工作条件下的误差 通常也用绝对误差的形式表示 主要技术参数 有一台6位半DMM 其直流电压10V量程的允许误差公式为 0 005 Ux 0 0005 Um 测10V量程1V点时 实际值为1 000000 显示值为0 99996 则实际误差为 允许误差为 误差的计算 数字多用表检定 检定所依据规程 1 JJG315 1983直流数字电压表检定规程JJG598 1989直流数字电流表检定规程JJG724 1991直流数字欧姆表检定规程JJG 航天 34 1999交流数字电压表检定规程JJG 航天 35 1999交流数字电流表检定规程DL T980 2005数字多用表检定规程 数字多用表检定 检定条件 2 1 检定装置各功能扩展不确定度 k 2 一般小于被检DMM允许误差的1 32 检定装置各功能调解细度 稳定度 灵敏性 重复性小于被检DMM允许误差的1 5 1 10 数字多用表检定 数字多用表检定 等级确定 3 在标准条件下测试年稳定误差 或者检定机构三年的实测数据确定 数字多用表检定 检定项目 4 示值误差检定 直流电压 直流电流 电阻 交流电压 交流电阻 周期检定 分辨力检定DMM输入特性检定 输入阻抗和零电流 干扰抑制比 波峰因数其它性能 其它检定 示值误差检定 1 直流电压检定 1 选点 基本量程选5 10个点 其它量程3个点 考虑上 下量程的连续性及对应于基本量程的最大误差点 负极点可检定单个量程的接近满量程点 2 检定方法 直接标准电压发生器 直接比较法 直流电压 直接标准电压发生器法 直流电压 直接比较法 标准数字表满足 1 位数比被检表多一位2 稳定度小于被检表的1 5 1 10 调解系数小于被检表允许误差的1 10 示值误差检定 1 直流电流检定 1 选点 基本量程选5 10个点 其它量程3个点 考虑上 下量程的连续性及对应于基本量程的最大误差点 负极点可检定单个量程的接近满量程点 2 检定方法 直接标准电流源法 直接比较法 直流电流 直接标准电流源法 直流电流 直接比较法 标准数字表满足 1 位数比被检表多一位2 稳定度小于被检表的1 5 1 10 调解系数小于被检表允许误差的1 10 示值误差检定 3 电阻检定 1 选点 基本量程选5 10个点 其它量程3个点 也可以只检定接近每个量程的满度点 2 检定方法 标准电阻器法 电阻校验仪法 电阻 标准电阻器法 电阻 电阻校验仪法 四线电阻 检定低电阻量程时 消除引线电阻 接地电阻等得影响 一般量程大于1000 时 或者仪器说明 示值误差检定 4 交流电压检定 1 选点 基本量程选5 10个点 其它量程3个点 一般满量程附近和1 10量程 频率为40Hz 400Hz 1KHz 10KHz 2 检定方法 比较法 热电比较法 交流标准源法 交流电压 比较法 标准数字表满足 1 位数比被检表多一位2 稳定度小于被检表的1 5 1 10 调解系数小于被检表允许误差的1 10 交流电压 热电比较法 交流电压 交流标准源法 示值误差检定 5 交流电流检定 1 选点 基本量程选5 10个点 其它量程3个点 一般满量程附近和1 10量程 频率为50Hz或60Hz 2 检定方法 比较法 热电比较法 交流标准电