1、數(shù)字多用表基本知識主要技術(shù)參數(shù)數(shù)字多用表檢定結(jié)果處理目錄 CONTENTS基礎知識數(shù)字多用表（Digital multimeter）用于測量電壓（和或電流）、電阻和/或其它參量的，并以十進制數(shù)字顯示測量量的電子式多量程，多功能的測量儀表。特點：準確度高、顯示清楚、性能穩(wěn)定、過載能力強基礎知識數(shù)字多用表的組成 在測量時先把被測量通過不同的轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后再用數(shù)字電壓表進行電壓測量，從而得到被測量的數(shù)值. 因此說DMM的核心是直流數(shù)字電壓表直流數(shù)字電壓表DVM 。圖1 數(shù)字多用表的框圖VDCKI-DC變換器-DC變換器數(shù)字電壓表AC-DC變換器VACI基礎知識數(shù)字電壓表圖 2 數(shù)字電壓表

2、的組成框圖模擬部分被測信號A/D變換器邏輯控制電路計數(shù)器輸入電路顯示器時鐘信號發(fā)生電路數(shù)字部分基礎知識數(shù)字電壓表圖 1 數(shù)字電壓表的組成框圖模擬部分被測信號A/D變換器邏輯控制電路計數(shù)器輸入電路顯示器時鐘信號發(fā)生電路數(shù)字部分基礎知識A/D變換器 模擬信號是連續(xù)的，數(shù)字信號是離散的，因此需要在一系列選定的瞬間對輸入的模擬信號取樣，然后保持、量化、編碼，再開始下一次取樣。取樣量化編碼基礎知識取樣模擬模擬開關(guān)開關(guān)vIvSS(t)主要技術(shù)參數(shù)多量程的劃分 基本量程：誤差最小的量程（被測量在表內(nèi)不經(jīng)放大和衰減） 非基本量程：基本量程以外的各量程的測量范圍和誤差大小超量程能力 某3位DVM基本量程為1V，

3、那么該DVM具有超量程能力, 因為在1V擋上，它的最大顯示為1.999V。而對于基本量程為2V的DVM ，它就不具備超量程能力，因為它在2V擋上的最大顯示仍是1.999V。量程切換方式 測量范圍和量程范圍1 1主要技術(shù)參數(shù) 測量儀器能顯示的被測量的最小增量。也就是使交直流數(shù)字儀器最低一位數(shù)字變化一個字所對應的被測量的變化量。分辨力是準確度的先決條件，分辨力引入的測量不確定度與其允許誤差極限的比一般應小于1/5 在不同的量程上分辨率是不同的，最小量程的分辨率是最高的。例如DT-890型DVM為三位半電壓表，在最小量程200mV上滿度值為199.9mV，則其分辨率為0.1mV分辨力的測試 一般在各

4、功能最小量程測量，改變DMM末位變化一個字時測量裝置的該變量分辨力2 2 指每秒鐘對被測電壓的測量次數(shù)，或者完成一次測量所需的時間。 主要取決于A/D變換器的變換速度，輸入阻抗輸入阻抗和輸入零電流輸入零電流直流測量時：DVM輸入阻抗Ri在10M1000M之間。交流測量時：DVM輸入阻抗用RiCi表示，Ci一般在幾十幾百pF之間。輸入零電流：是輸入零電流：是指未加入信號時，DVM輸 入端短路時產(chǎn)生的電流。主要技術(shù)參數(shù)測量速率3 3輸入特性4 4主要技術(shù)參數(shù)通常指滿量程顯示位數(shù): 能顯示“09”十個數(shù)字的位數(shù) 沒有進位時，首位能顯示的最高數(shù)字 進位后的首位數(shù)字 1NnN nN1N 例如： 0000

5、1999 3 1/2 00000399 99 4 3/4 000009999 4 顯示位數(shù)5 5主要技術(shù)參數(shù) 任何企圖改變測量儀器被測輸入信號的能源都稱為干擾源，根據(jù)干擾源與輸入信號的引線關(guān)系，可分為串模干擾和共模干擾。接在直流數(shù)字電壓表輸入回路中的干擾源為串模干擾，對串模干擾的抑制能力，用串模抑制比NMRR來表示： NMRR=20lg（Unm/Unm）式中：Unm串模干擾電壓的峰值，單位V Unm由串模干擾電壓引起的直流數(shù)字電壓表示值的最大變化，單位V。同時加在直流數(shù)字電壓表高低端與公共端之間的干擾源為共模干擾，分直流共模干擾和交流共模干擾。共模干擾一種情況是被測信號源的地與數(shù)字電壓表的地之

6、間的電流引起的，另一種情況是數(shù)字電壓表浮地測量引起的。對共模干擾的抑制能力，用共模干擾抑制比CMRR來表示： CMRR=20lg（Ucm/Ucm）式中：Ucm共模干擾電壓的峰值，單位V Ucm由共模干擾電壓引起的直流數(shù)字電壓表示值的最大變化，單位V?？垢蓴_能力6 6 干擾抑制比的數(shù)值越大，表明數(shù)字電壓表抑制干擾的能力就越強。 一般串模干擾抑制比可達5090dB， 共模干擾抑制比可達80150dB主要技術(shù)參數(shù)誤差的來源：分壓系數(shù)誤差；放大器的非理想特性引起的誤差；量化誤差；非線性誤差；刻度系數(shù)誤差；偏移誤差；標準電壓電源誤差；不穩(wěn)定誤差；環(huán)境誤差。固有誤差固有誤差主要是讀數(shù)誤差和 滿度誤差。U

7、= (%Ux+%Um)式中：誤差的相對項系數(shù) 誤差的固定項系數(shù) Ux被測電壓讀數(shù) UmDVM量程的滿度值工作誤差工作誤差是指在額定工作條件下的誤差，通常也用絕對誤差的形式表示。誤差7 7主要技術(shù)參數(shù)有一臺6位半DMM,其直流電壓10V量程的允許誤差公式為=（0.005%Ux+0.0005%Um），測10V量程1V點時，實際值為1.000000，顯示值為0.99996，則 實際誤差為： 允許誤差為：誤差的計算0.99996 1.0000000.00004xNUU 0.005%0.0005%0.005% 1.0000000.0005% 10.000000.00010 xmUU 數(shù)字多用表檢定JJG

8、 315-1983 直流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程 JJG 598-1989 直流數(shù)字電流表檢定規(guī)程JJG 724-1991 直流數(shù)字歐姆表檢定規(guī)程JJG（航天）34-1999 交流數(shù)字電壓表檢定規(guī)程JJG（航天）35-1999 交流數(shù)字電流表檢定規(guī)程DL/T 980-2005 數(shù)字多用表檢定規(guī)程數(shù)字多用表檢定1、檢定裝置各功能擴展不確定度（k=2)一般小于被檢DMM允許誤差的1/32、檢定裝置各功能調(diào)解細度、穩(wěn)定度、靈敏性、重復性小于被檢DMM允許誤差的1/51/10數(shù)字多用表檢定數(shù)字多用表檢定在標準條件下測試年穩(wěn)定誤差，或者檢定機構(gòu)三年的實測數(shù)據(jù)確定數(shù)字多用表檢定示值誤差檢定： 直流電壓、直流電流

9、、電阻、交流電壓、交流電阻1. 分辨力檢定2. DMM輸入特性檢定：輸入阻抗和零電流、干擾抑制比、波峰因數(shù)3. 其它性能示值誤差檢定1、直流電壓檢定（1）選點：基本量程選510個點，其它量程3個點，考慮上、下量程的連續(xù)性及對應于基本量程的最大誤差點；負極點可檢定單個量程的接近滿量程點。（2）檢定方法：直接標準電壓發(fā)生器、直接比較法直流電壓直接標準電壓發(fā)生器法直流電壓直接比較法1）位數(shù)比被檢表多一位2）穩(wěn)定度小于被檢表的1/51/10，調(diào)解系數(shù)小于被檢表允許誤差的1/10示值誤差檢定1、直流電流檢定（1）選點：基本量程選510個點，其它量程3個點，考慮上、下量程的連續(xù)性及對應于基本量程的最大誤差

10、點；負極點可檢定單個量程的接近滿量程點。（2）檢定方法：直接標準電流源法、直接比較法直流電流直接標準電流源法直流電流直接比較法1）位數(shù)比被檢表多一位2）穩(wěn)定度小于被檢表的1/51/10，調(diào)解系數(shù)小于被檢表允許誤差的1/10示值誤差檢定3、電阻檢定（1）選點：基本量程選510個點，其它量程3個點，也可以只檢定接近每個量程的滿度點。（2）檢定方法：標準電阻器法、電阻校驗儀法電阻標準電阻器法電阻電阻校驗儀法四線電阻： 檢定低電阻量程時，消除引線電阻、接地電阻等得影響，一 般 量 程 大 于1000時（或者儀器說明）示值誤差檢定4、交流電壓檢定（1）選點：基本量程選510個點，其它量程3個點（一般滿量程附近和1/10量程），頻率為40Hz、 400Hz、 1KHz、 10KHz（2）檢定方法：比較法、熱電比較法、交流標準源法交流電壓比較法1）位數(shù)比被檢表多一位2）穩(wěn)定度小于被檢表的1/51/10，調(diào)解系數(shù)小于被檢表允許誤差的1/10交流電壓熱電比較法交流電壓交流標準源法示值誤差檢定5、交流電流檢定（1）選點：