高性能数字万用表在便携式设备测量中的应用技巧
用表,在ACV测量时都使用模拟RMS转换器。虽然这些转换器能够测量高达1MHz的频率成分,但不能告诉数字万用表有关输入中存在短持续期高压尖峰的情况。这些短持续期尖峰对RMS成分的影响很小,因此得到的电压测量结果与预计电压可能有相当大的偏差。
例如,镇流器除了起辉所需的300VAC信号外,还可能产生lkV甚至更高的尖峰。数字万用表得到的读数可能为300VAC,偶而也读到301VAC。测试系统就认为一切良好-都在容限以内。但却没有看到巨大的电压尖峰对数字万用表输入部分的冲击。如果数字万用表没有有效的输入保护,在连续冲击下的输入电路就有可能损坏。
该数字万用表用直接采样技术进行AC RMS测量。相对于模拟RMS计算,直接采样技术带来了四项好处:10倍快的AC测量,对高频正弦波的精度改进,峰峰信息,以及波峰因素不会使精度降级。
对输入信号的过采样能检测到窄而高的电压尖峰,使数字万用表能够把尖峰作为过载错误条件响应。这一信息告诉测试工程师在数字万用表的接线或镇流器内有问题存在。解决方案非常简单,只需在夹具中增加一级滤波,以抑制到达数字万用表输入端的尖峰。总之,测试工程师可从数字万用表提供的信息"看到"信号中的真实成分。直接采样AC技术提供对信号成分的可视能力,并能同时进行有效值和峰值测量。
可测试手持式装置各种工作条件下的耗用电流-能类似示波器波形捕获的电平触发
宇航和汽车应用有大量的机电信号。它们来自振动、拉伸和压缩试验台的机械部件。这些信号的频率成分相当低,通常低于8kHz。例如典型加速度计的带宽为2.5kHz。对于这种类型的信号(见图4所示),数字万用表提供具有如下能力的波形捕获:50kHz采样率41/2位,使用低抖动的采样定时器;相对平坦的带宽响应(<0.1dB,3kHz;<0.6dB,8kHz);模拟电平触发;预触发和后触发采样;1M读数保存;270k读数/秒访问读数保存。
除了物理量测量外,功能测试应用中产生的电信号通常也低于8kHz:300Hz至3kHz的语音信号,手持式装置,例如移动电话、数码相机或PDA中的电池耗用电流,以及其它低频成分的信号。在电子工业中经常需要进行手持式装置耗用电流测量:因为长的电池寿命是客户满意度的一项重要因素。了解手持式装置各种工作条件下的耗用电流是非常重要的。
一些电源能够采样向被测装置提供的电流波形-并达到微安级的精度。例如AgilentN6700电源就有这样的能力。但这种测量仅限于电源输出的电流。当测试系统确定从电池流出过大的电流时,测试手持式装置各部分的许多其它测试点看到的应是好或是不好、需要多长时间。这就要求波形捕获检查电流的定时。
图4中的波形是数码相机的耗用电流,它仅在拍照时激活。此时它是电流分路器上的电压。波形代表着自动聚焦的机械运动、处理照片、驱动显示和状态LED,以及把结果保存在Flash存储器中。该数字万用表的电平触发适用于任何测量功能。此时的DCV的测量以50K采样/秒进行。对于1M 读数,能以这样的速率保存20s的数据。预触发和后触发允许您围绕事件建立类似示波器的波形捕获。数字万用表将进行连续测量,直至遇到电平触发。它会保留测量的预触发计数,然后开始后触发测量计数。这是等待异步事件的一项极好技术,在预触发计数与后触发计数间不存在测量的不连续。
使用多台数字万用表的直接接到传感器上同时测量
在汽车和航空航天行业,往往需要同时测量放置在机电设备上的多个传感器。在使用开关,特别是FET(场效应管)开关时,要对高压进行不经衰减的高速扫描是非常困难的。实现对极为不同电压电平信号的高速扫描,或运行不同的测量功能也都是非常困难的。在这类情况下,可把多台高性能数字万用表直接接到传感器上,并把所有的外触发输入并行地接到同一触发事件(见图5所示)。
高性能数字万用表通过外触发输入的硬件耦合接到测量引擎。测量反应时间或抖动小于1μs,因此多台以50K读数/秒运行的数字万用表实际上能在同一时刻开始采样。该每台数字万用表保存1M读数,即并行地保存20秒的捕获数据。用4台数字万用表实现200K读数/秒的有效读数率,然后从每台数字万用表读数保存中连续地以50K速率,或以270K读数/秒的突发速率取出读数。
这一应用的独特之处您是可向同事借用这4台数字万用表。它设置容易,并能把设置状态复制到每一台仪器,100MbitLAN或USB 2.0接口能容易地实现这一数据率。
如何设置快速直流测量
控制直流测量速度有5项要素:自动归零,自动量程,积分时间,自动触发延迟
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