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精确的测量电压和精密采样电阻

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采样电阻

测量电压

1、有一个好表

2、表要预热,一般要1小时,要求高的要3小时。具体预热时间多少,最好能测量出开机曲线,以便测量时做到心中有数。

3、被测电压源也要好。比如短期稳定度高、噪音小、温度系数要小

4、房间环境合适。温度不能太高或太低,湿度不能太大,不能有风,不要阳光直接照射。我国机房的标准温度是20℃,国外23℃。湿度最好能在60%或以下。

深圳市光伟达科技有限公司5、被测电压源也要开机预热。到底预热多长时间要具体看情况,最好也能做出开机曲线。

6、电压表要选择比较长的周期,有>10G阻抗的情况下尽量采用

7、测试线要选择好。如果电压源的输出采样电阻很小或者干扰不大的情况下一般不需要屏蔽。但内阻稍微大一些、干扰稍微大一 些,还是屏蔽线为好。漏阻要求不高,如果电压源内阻比较小的情况下。低热电动势的插头插座并不一定要,因为普通插头插座热电动势1uV左右,在高电压 (10V下)也就是0.1ppm,6位半没有必要。

8、接好后的稳定。所有接线接好后,要等待几分钟,让热量均衡后再测量。

9、读数方法,要多看几个,一致后再记录。如果最末位有小的变动,可以排除极端值以后取平均。

10、如果有参考标准源,那么再测试参考标准,比对一下自己的表的误差大小,再进行修正。

比如测试被测量量读10。0005V,而测试10。0002V的基准读10。0001V,那就知道自己的表偏低0。0001V,正确的被测试量就是10。0006V

精确的测量精密采样电阻

深圳市光伟达科技有限公司1到5条同上。

6、采样电阻表最好选择4线法,尤其是<=10k的时候。高精度测量100k也要4线,1M或以上可以用2线。

7、测试线要选择好。最好的材料是Teflon材料的4芯屏蔽线。假设你测试100k采样电阻,即便有10G的漏阻,对结果的影响也是10ppm很大了。

低热电动势的插头往往要求更高一些,因为测量电压一般比较小比如1V左右,这样普通插头插座热电动势的1uV左右的电压就会引起1ppm左右的误差。

当然,接好线后要等待几分钟,让热量均衡后再测量。

8、9同上

10、如果有参考标准采样电阻,那么最好要同时测量一下同值的标准,比对一下自己的表的误差大小,再进行修正。比如测试被 测量量读10。0005kΩ,而测试10。0002kΩ的基准读10。0001kΩ,那就知道自己的表偏低0。0001kΩ,正确的被测试量就是 10。0006kΩ。

附录:

一、什么是噪音?

噪音主要是0.1Hz到10Hz的低频不确定性,主要表现在测试时,最后的读数总在变动。

二、什么是短期稳定性?

短期稳定性一般指10分钟之内表的读数变化了多少。这个变化若很小,就可以在短期内测量多个标准进行比较。短期稳定性也可以认为就是重复性。

三、什么是线性?

线性就输入量和输出读数之间是否是直线的。把输入输出之间的关系画成曲线,理想情况下是一根直线。如果线性不好,就是有跳跃、有弯曲,不适合比例测量。一般6位半的表线性度为2ppm左右。也就是说,测量10V时,输出在任何时候偏离理想直线不超过20uV。

再比如输入2V读2.00000V,但输入4V读4.00007V,就是线性不好,偏离了70uV。

四、什么是传递特性?

传递特性,就是在间隔不长时间内,相继测试两个相近的量后的比较误差。

传递特性的好坏,直接与上述三个量相关。可以认为是上述三个结果之和。即:

传递特性=线性+短期稳定性+噪音

传递特性又叫比较特性,也叫转移特性。

因此,要追求好的传递特性,必须同时具备噪音低、短期稳定性好、线性好的特点。

之所以叫传递特性,是因为在标准传递、标准转移的时候常用这种比较。

五、常见万用表的几个特性如何?

34401A,噪音和短期稳定度指标2ppm,线性3ppm,传递特性7ppm,实际能在/2。

34420A,噪音和短期稳定度指标0.1ppm,线性1.3ppm,传递特性1.5ppm,实际在1ppm。

3458A,噪音和短期稳定度指标0。01ppm,线性0。1ppm,传递特性0。1ppm,实际在0。05ppm附近。(以上均为10V电压档参数)

六、万用表的老化重要吗?

老化又叫长期稳定性,一般用ppm/年来表示。

这个指标表明在一年后重新测试同一基准,读数到底变化多少。

指标当然重要,尤其是只有万用表、没有基准的时候。

深圳市光伟达科技有限公司但是,万用表的老化指标往往做的不太好,比如6位半的基本年差以30ppm为多,8位半的也就是3ppm到8ppm之间。

采样电阻档的年差更差一些,6位半的往往是100ppm,7位半的60ppm,8位半的是10ppm。

所以,要想更高精度的进行测试,只靠一个好的万用表仍然不够,因为再好的万用表的老化也赶不上好的外部基准的老化小。

基于LTZ1000和263的电压基准可以把老化做到1ppm/年的级别,而很多标准采样电阻,甚至是Fluke的金封采样电阻,能达到1-7ppm/年,都比万用表的采样电阻档老化小得多,更不用提老化只有10年2ppm的VHP202Z系列了。

七、基准和万用表的温度系数重要吗?

这个也很重要,尽管比不上老化,能排在第二位。

老化是不可逆的,老化的结果是不可预测的,只有你自己老化了也是不知不觉的。

但温度系数要好一些,实在不行可以用恒温环境来测试。

当然,业余条件下,没有这样的环境,就要求万用表、基准尽可能的有低的温度系数。

商品10V基准和10kΩ能做到0。05ppm/℃,是比较理想的,测试时甚至可以忽略。

高位万用表的温度系数在0.1ppm-2ppm/℃之间,温度范围变化大了就不能忽略了。假设不能改变测试环境,那么可以采用事先测试的办法,进行修正。

本文由深圳业德(专注精密采样电阻,高精密采样电阻,viking代理)Tony编辑

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