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电压的测量

电压的测量刘厚德(西南民族学院物理系)摘要分析了各种电压表的结构与性能特点,提出了一种提高精确度和灵敏度的新方案.关键词精确度,灵敏度,频率宽度,输入阻抗,检波器,放大器,约瑟夫逊效应中图法分类号TM933电压测量是电子技术、通信技术和传感技术中最基本的测量.电子设备的许多性能指标如放大倍数、衰减量、灵敏度、信号噪声比、载噪比、噪声系数、调幅系数、非线性失真系数、交扰调制指数、相互调制指数等等,均可归结为电压的测量,而电子电路测量中所遇到的待测电压具有频率范围宽广、幅度差别悬殊、波形形状多样等特点.因此,对电压测量提出的基本性能指标就是有效频带宽度、被测量电压的最小值(即电压灵敏度阈)、电压测量值的相对误差(即测量精确度)和电压表的输入阻抗等.以下的分析将表明,企图用一种结构和原理制作的电压表同时达到上述四项指标的优质是不可能的.我们只能依据实际需要和可能,作出适当的选择和必要的折衰.1直流电压的测量1.1模拟式电压表基于磁电系...  (本文共5页) 阅读全文>>

《高校实验室工作研究》2017年01期
高校实验室工作研究

运算放大器失调电压的测量及补偿方法

“基本运算电路”是电路实验中一个很重要的实验,“输入失调电压的测量”是其中内容之一,由于实验课时的关系,这个内容是作为选做要求的。我们在长期的教学实践中发现:学生做实验时对此问题的疑惑比较多。例如,失调电压产生的原因,输入失调电压的大小与测试电路的参数是否有关等问题。经过反复的教学实践与仔细探索,我们给出了如下的分析结果。1失调电压产生的原因一般来说,对于一个理想的运算放大器,当两个输入端接地时,其输出直流电压应该为零,但实际上不为零。由于集成运放输入组的两个晶体管参数及其负载的不对称性,当输入信号为零时,输出不为零,有一定的输出失调电压。考虑到不同的运放开环增益不同,开环增益大的输出失调电压大,否则输出失调电压小,因此,通常采用输入失调电压这个定义。它被定义为:在室温(25度)及标称电压下,当输入电压为零时,运算放大器的直流输出U0折合到输入端的数值。即:UI0=U0Avd其中Avd为运算放大器开环电压放大倍数。2失调电压的测...  (本文共2页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于扫描电极的开放式电阻抗成像的研究

生物体本身是一个复杂系统,常常借助于光、电、磁学等手段对生物组织的特性进行研究。由于不同的组织具有不同的电阻抗特性,同一组织在不同的状态和频率下其电阻抗特性差别较大,因此,电阻抗测量法是研究生物组织电特性的一种重要研究方法。而电阻抗成像是通过在模型表面施加一定的安全电流或电压信号,测量边界电压或电流信号,根据需要利用动态或静态的电阻抗成像算法,实现模型内部电导率分布的测量,是一种无损伤、能够进行医学图像实时监护的新型功能成像技术。由于测量信息量、硬件测量系统的性能以及重建算法的限制,传统的电阻抗成像的图像分辨率难以得到改善,目前它只能作为一种辅助手段应用于疾病的早期筛查和医学图像的实时监护。而开放式电阻抗成像能够改善封闭式电阻抗成像电极定位困难和模型难以匹配的缺陷,但是由于测量信息量的限制,开放式电阻抗成像技术还无法满足临床医学对图像质量的要求。在开放式电阻抗成像的基础上提出了利用扫描电极测量电压的方法,一方面,降低了固定的贴放...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

宽频带交流电流精密测量关键技术研究

随着电子技术的飞速发展,对高频电流的计量校准需求日益增加。航空航天电子设备、军工产品中的运载工具、移动军事装备、航海装置等的电源系统均对重量和体积有着严格的要求。由于高频电流设备,尤其是大电流设备的体积小、重量轻、性能稳定可靠,新一代航空航天及军工产品的研制都倾向于使用高频电流系统提供电力。在高频冶炼、电力电子以及医学诊疗设备等方面,高频电流的使用也相当广泛。因此,建立宽频带的交流电流国家基准成为目前国际上研究的一个热点问题。各个国家的交流电流国家基准普遍是以交直流转换器为基础,然后采用爬台阶(Step-up)的方法实现各个量程交流电流的量值传递。交流电流溯源通常是以热电变换器10mA的有效值为起始点,然而大量的校准需求则是来自于1A以上乃至100A的高频电流信号,以爬台阶方法将10mA传递到1A需要经过多个步骤。国际上大部分国家建立的交流电流基准在高频100kHz时的电流上限只是10A或20A,传递所积累的不确定度会随着电流的...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

陡化前沿Marx发生器及其应用研究

国防和工业应用的需要推动脉冲功率技术向高平均功率和紧凑化的方向发展。陡化前沿Marx发生器(Wave Erection Marx Generator)是该方向发展的重要候选方案之一,在国外已受到广泛关注,而国内尚无研究报道。本文在对陡化前沿Marx发生器进行深入细致的理论分析、电路模拟和实验设计的基础上,研制出一台10级陡化前沿Marx发生器,并开展了初步的应用研究与重频运行实验研究。本文的研究方法和研究结果对于此类脉冲功率发生器的研制具有重要的指导意义,为此类脉冲发生器向更高的性能指标推进和开展更广泛的应用研究奠定了基础。论文的研究内容主要包括以下几个方面:对陡化前沿Marx发生器进行了细致的理论研究。通过对单元回路中影响气体火花开关过电压因素的分析,发现消除充电隔离元件自身的分散电容与增大开关电极对地分散电容有利于陡化前沿脉冲波形的建立。建立了N级陡化前沿Marx发生器的放电等效回路方程组,通过数值求解发现在单元结构参数确定...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

数字化动态测量针对特定电压测量中的应用

精密测量是从高技术到实际工程应用广泛领域中最基础的工作,它反映了各方面的技术发展和水平。所有的测量都存在设备分辨率的问题,而测量分辨率总是有限的,这就使得在测量时以标准值为中心的区域形成了一个模糊区。这个模糊区是根据两个比对对象间的信号变化特性形成的。无论是集中的模糊区还是离散的模糊区,参考信号与被测信号间的比对特征能够在模糊区的边沿灵敏检测出模糊区内外的不同结果。这样,检测精度将大幅高于测量分辨率本身,并表现为更高的测量分辨率的稳定度指标,进而明显提高很多物理量测量的最终精度。这种现象在广泛物理量的测量中具有普遍性,我们称之为边沿效应。基于对动态模糊区边沿效应更深入的研究,我们在原静态模糊区测量中提高分辨率的基础之上,创新出一种新的理论方法,即获取动态模糊区边沿有效信息来提高量化精度,从而提高测量的精度。我们将此方法应用于交流电压测量来验证该理论的可实施性。结果表明,其测量精度和频率响应有显著提高。本文所述的典型的应用例子是针...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>