加入收藏 | 设为首页 | 会员中心 | 我要投稿 | RSSRSS-巴斯仪表网
您当前的位置:首页 > 数字万用表 > 数字万用表基础理论

高精度万用表的测试 How to Test a High Precision Multimeter

时间:2012-10-07  来源:38hot  作者:lymex

8、其它
比如GPIB卡和软件,自动测试很方便三、测试的缘由、项目和方法

1、零点测试
就是把输入短路,然后测试电压档和电阻档是否为0。
短路应该使用4线短路器,也可以仿造3458A测试那样用一根稍微粗一些的裸铜导线:

图片:short.gif


理想情况下,短路输入端后,格电压档和电阻档读书应为零。
实际上,大部分带有自动零(Auto Zero)的万用表,短路后电压和电阻的读数都很小。
而手动零的万用表,短路后可能读数偏差很大,要手动归零后才能取得正确读数,例如1281、8508。
如果零点测试不佳,说明表出了问题,或者需要零点校准。


2、基本档的开机特性。
就是开机的过渡特性、稳定特性、预热特性。
任何台表,内部都有热量源,而且有温度系数,所以随着开机后温度的上升,测量值是不断变化的。
长期没有开机的表,尤其是在比较潮湿的环境下放置的一段时间后,由于有潮气,那么开机变动就更大,甚至报错,这样就必须开机至少24小时后,让潮气排除,再重新测试开机特性。
从指标上看,高位表的预热时间,一般需要2小时到4小时,才能达到额定指标。但是,在开机的过程中读数是如何改变的,是变大是变小、最大变化多少,厂家一般都不给出。只有进行了开机特性测试,才能做到心中有数,才能在要求高的情况下知道至少预热多长时间,要求不高的情况下也知道误差能有多少。
有的时候可能预热时间短但也能达到指标,另一方面,达到了指标的预热时间后,也不是一层不变的。

开机特性以及本档位主,例如10V/12V/20V档
把电压基准(10V或7V)先接好,然后开机,设置好参数,然后读数并记录
一般设置成每2秒读1次(NPLC=50、自稳零)
读数可以采用自动的方法,1分钟采集一次就可以,采集时间至少3小时,也可以更长
也可以手动记录,比较辛苦一些。开始的时候变化快,记录间隔要短一些,后面可以延长间隔

后续数据处理
---输入计算机或进行格式转换,用的比较多的是Excel,下面就以Excel为主
---作出趋势图
---处理分析

图片:3458A开机电压p.gif

3、电阻开机特性
测试电阻档的开机特性,一般用10k标准电阻。
类似测试。

图片:电阻开机.gif

4、噪音/短稳/重复性。
这几个名词其实都是等价的,表现在测试同一个不变的基准的时候,连续两个或多个读数是不同的。
用惯了低位表的,比较习惯于末位读数的不变,或者最多变化+-1个字。但是对于高位表,由于分辨高,超过了噪音电平,因此变动就不是+-1个字的问题了。越高位的表这样的变化就越大。
不同的采样时间,末位变动也不一样。
噪音可以用RMS值和峰峰值来表示。噪音如果大,很明显读数变来变去,无法精确读数。高位表由于分辨高,内外干扰容易表现出来,末位允许有跳动,尤其是采样时间短的情况下。但如果波动过大,考虑是否为故障。
短稳的意义类似,一般表现为稍微长一些周期的,比如几秒、几分钟的变动特性,其实也可以归结为长周期的噪音。
重复性就是两次或多次测试的差异

做测试的时候,可以先不理会这些名词,就是在不同的NPLC下,测试一组读数并记录
测试当然最好自动采集,也可以手动记录
数据的处理,可以简单做图,很直观
数据处理,可以进行统计分析,得到标准方差等参数

图片:噪音.gif

5、测试基本电压档的偏离。
也就是说,各档(尤其是主档、基本档)在最初时的偏差。当二手表到手时,这个初始偏差代表了老化历史(曾经的老化方向、老化速度),有条件的要记录下来。当然,这需要自己有一个准确的基准
这个指标还不是俗称的“精度”指标。偏离是指当前测试值与真值的差异,表明现在的测试误差是多少。而精度指标是指校准后一年的偏差。偏离有可能小于精度,但二手表长期没校准也完全可能大于精度指标,到底如何就需要测试了。

测试其实很简单,万用表预热后,直接测试标定好的基准。假设基准是7.123456V,你的测试是7.12347V,那么偏离就是(7.1236-7.123456)=0.000014V,相对偏离=0.000143V/7.123456=2ppm

二手表到手后,如果能知道上次校准的时间,通过测试这个偏差,就很容易看出这个表的稳定性到底有多少。


6、基本电阻档的偏差
一般用10k标准电阻,类似测试。
但由于电阻档的不同标准电阻差别不大,因此可以多测试几个不同的阻值,例如100、1k、100k、1M。
(对比,电压就不太方便,<=0.1V下热电动势影响大,100V和1000V属于高压也难产生)

分享到:
来顶一下
返回首页
返回首页
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
栏目导航->数字万用表基础理论
  • 数字万用表基础理论
  • 数字万用表拆解及评测
  • HP/Agilent万用表校准维修
  • Fluke万用表校准维修
  • 其它万用表校准维修
  • 推荐资讯
    使用普通运放的仪表放大器
    使用普通运放的仪表放
    3V与5V混合系统中逻辑器接口问题
    3V与5V混合系统中逻辑
    数字PID控制及其改进算法的应用
    数字PID控制及其改进
    恶劣环境下的高性价比AD信号处理数据采集系统
    恶劣环境下的高性价比
    栏目更新
    栏目热门