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關于“幾位半”萬用表的位數(shù)含義

來源:北京市大西洋儀器工程有限責任公司   2016年03月08日 16:38  

從應用來講,萬用表測量屬于低頻、精密測量,所測信號的頻率范圍一般比示波器低許多,主要是直流測量,交流測量頻率范圍一般1Mhz以下。但度比示波器高出幾個數(shù)量級,從核心器件講,一般臺式萬用表采用的都是24位的ADC,比示波器位數(shù)高出很多,但采樣速率低很多。

ADC的位數(shù)是指萬用表核心的器件ADC的有效位寬,但ADC只是產(chǎn)品信號鏈路中的一個環(huán)節(jié),整個信號鏈還包括前級的放大衰減,多路開關等調理環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)都會引入噪聲,從而使整個產(chǎn)品測量鏈路的整體有效位數(shù)大打折扣。譬如5位半的萬用表其實對應的有效二進制位應該18,9位就夠了,但即使24位的ADC,如果其他部分的噪聲很大,實際上也未必能做到5位半的效果。但顯然用一般示波器8位ADC去做,那從理論上就不可能做成5位半的萬用表了。這個就是整體和部分的關系,系統(tǒng)指標和器件指標的關系。

一般的臺式萬用表會有慢速、中速和快速模式,三種模式下,主要是ADC的配置不同,體現(xiàn)在采樣速率、建立時間、濾波器選擇等,結果是ADC有效位數(shù)不同??炻J降木唧w讀數(shù)速率,每家定義沒有*統(tǒng)一,但一般定義是慢就是幾次,此時分辨力和有效位zui高,中速就是幾十次,分辨力和有效位稍次,高速就是機器所能到的zui高讀數(shù)速率,幾百到數(shù)十k,但有效位zui低,譬如6位半的機器只有4位半或5位半了。

萬用表的位數(shù)是萬用表的一個*性的指標,如同示波器帶寬。是否是5位半或6位半的萬用表,并不是看它顯示的是多少位,而是看實際的有效位能否做到,它是綜合了萬用表實現(xiàn)中的ADC有效分辨率,機器的本體噪聲,線性度,各種溫漂,各種校準方法,甚至溯源的基準等等的一個綜合性的指標。一般直觀判斷zui簡單的辦法就是當短路輸入時,面板顯示必須只能是zui后一位允許跳動。如果zui后有兩位跳動,那顯然zui后一位即使顯示也沒有什么意義了。

關于萬用表位數(shù),尤其是半位的說法,簡言之,讀數(shù)的zui高位不能達到0~9滿刻度的,zui高位就只能算一個分數(shù)位,如果統(tǒng)稱的話,都可以稱半位,如果具體一點,有1/2位,2/3位、4/5位……8/9位。

雖然3 1/2位、3 5/6位都可以統(tǒng)稱為3位半,但其實兩者分辨力還是有區(qū)分的。還有一種萬用表位數(shù)描述的方法,就是一個count數(shù)的表述,例如3 1/2位對應的count數(shù)是1999(或2000)、3 5/6位對應的count數(shù)是5999(或6000)。當萬用表測量電網(wǎng)電壓時,3 1/2位數(shù)字萬用表的zui高位數(shù)是0或1,對于220V或380V電壓測量只能用3位顯示,分辨力為1V;而用3 5/6位來測量電網(wǎng)電壓時,zui高位可以顯示0~5,利用4位顯示,分辨力為0.1V。

關于大西洋公司

北京市大西洋儀器工程有限責任公司(簡稱大西洋公司)成立于一九九三年,以“倡導測試與測量科技”為宗旨,堅持“儀器儀表精華世界、至善至美真誠服務”的質量方針,積極為客戶提供專業(yè)、便捷、周到的本地化服務。

大西洋公司的業(yè)務涉及電量、時頻數(shù)域、元器件、信號分析、微波通信、光纖網(wǎng)絡、過程計量等領域的測試測量設備及輔助設備,涵蓋教育科研、軍工電子、生物醫(yī)療、航空航天、網(wǎng)絡通信、能源環(huán)保等領域,是國內的儀器儀表產(chǎn)品集成商、應用解決方案供應商、系統(tǒng)工程服務商之一。

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