电子测量仪器宽度与速度测量原因分析

电子测量仪器宽度与速度测量原因分析

仪器校验在电量测量中，电压、电流和频率是最基本的三个被测量，其中电压量的测量最为经常。而且随着电子技术的发展，更是经常需要测量高精度的电压，所以数字电压表是一种必不可少的测量仪器。数字电压表（DigitalVoltmeter）简称DVM，它是采用数字化测量技术，把连续的模拟量转换成不连续、离散的数字形式并加以显示的仪表。传统的指针式电压表功能单一，精度低，读数不方便。不能满足数字化时代的需求，采用单片机的数字电压表，其精度高、抗干扰能力强，可扩展性强、集成方便，还可与PC进行实时通信等优点。目前，由各种单片A/D转换器构成的数字电压表，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，显示出强大的生命力。

 

电子测量仪器的精确度一般都能达到相当高的水平，许多情况下是其他测量无法相比的。例如对时间频率的测量，由于采用了原子频标和原子秒作为基准，使测量的精确度可优于0 量级。仪器计量正由于此，它在现代科学技术领域得到极其广泛的应用。如发射人造卫星，需要高精度的自动控制和遥测系统，如果测量控制不准，最后一级火箭有O．％的误差，卫星就会偏离轨道lOOkm，真是“差之毫厘，失之千里”。仪器校准在这样一些需要精密测量的地方，几乎都要采用电子测量和与其他技术相结合的方法来进行测量。　　

 

电子测量仪器为什么量程宽　　

 

量程是测量范围上限值与下限值之差。由于电子技术的“灵活性”，电子测量仪器的量程可以做得很宽。例如一台普通的欧姆表，可测出几欧姆到几十兆欧姆的电阻，量程达六七个数量级；一台高灵敏的数字电压表，可测出lOnV～lkV的电压，量程达个数量级；频率计的量程更宽，竟高达7个数量级。量程宽，正是电子测量仪器的突出优点。　　

 

电子测量仪器为什么测量速度高

　　

电子测量是通过电磁波的传播和电子运动来进行工作的，因而可以实现其他测量方法无法比拟的高速度测量。这也是它在现代科学技术领域得到广泛应用的一个重要原因。计量检测在现代科学技术中，许多物理过程都是瞬息万变的，没有测量过程的高速度，要控制和掌握这些过程都是不可能的。同时，只有提高了测量速度才能使多次测量的测量条件基本维持不变，有利于使用求平均值的方法来减小测量误差。计量仪器检测因此，不断提高测量速度也是电子测量的一个重要DVM的种类有多种，分类方法也很多，有按位数分的，如/位、5位、8位；有按测量速度分的，如高速、低速；有按体积、重量分的，如袖珍式、便携式、台式。但通常是按A/D转换方式的不同将DVM分成两大类，一类是直接转换型，也称比较型；另一类是间接转换型，又称积分型，包括电压－时间变换（VT变换）和电压－频率变换（V-f变换）。

 

逐次逼近比较型 逐次逼近比较型电压表是利用被测电压与不断递减的基准电压进行比较，通过比较最终获得被测电压值，然后送显示器显示的。虽然逐次比较需要一定时间，要经过若干个节拍才能完成，但只要加快节拍的速度，还是能在瞬间完成一次测量的。

 

电压－时间变换型 所谓电压－时间变换型是指测量时将被测电压值转换为时间间隔△t，电压越大，△t越大，然后按△t大小控制定时脉冲进行计数，其计数值即为电压值。仪器校准电压－时间变换型又称为V－T型或斜坡电压式。

 

电压－频率变换型 所谓电压－频率变换型是指测量时将被测电压值转换为频率值，然后用频率表显示出频率值，即能反映电压值的大小，这种表又称为V－f型。

本文由无线电仪器校准中心发表！