電子測(cè)量?jī)x器主要性能指標(biāo)

測(cè)量?jī)x表是指將被測(cè)量的參數(shù)轉(zhuǎn)換成可供直接觀察的指示值的器具，包括各類指示儀器、比較儀器、記錄儀器、傳感器和變送器等。利用電子技術(shù)對(duì)各種待測(cè)量進(jìn)行測(cè)量的設(shè)備，統(tǒng)稱為電子測(cè)量?jī)x器。為了正確地選擇測(cè)量方法、使用測(cè)量?jī)x器和分析測(cè)量結(jié)果，本節(jié)將對(duì)電子測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)和分類作一概括。

電子測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)

電子測(cè)量?jī)x器的主要性能指標(biāo)包括頻率范圍、準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、靈敏度和輸入阻抗等。

1.頻率范圍

頻率范圍是指保證測(cè)量?jī)x器其他指標(biāo)正常工作的有效頻率范圍。

2.測(cè)量準(zhǔn)確度

測(cè)量準(zhǔn)確度又稱測(cè)量精度，它是指測(cè)量?jī)x器的讀數(shù)或測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真實(shí)值相一致的程度。對(duì)精度目前還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的、定最的數(shù)學(xué)表達(dá)式，因此常作為一個(gè)籠統(tǒng)的概念來(lái)使用，其含義是:精度越高，表明誤差越小;精度越低，表明誤差越大。因此，精度不僅用來(lái)評(píng)價(jià)測(cè)量?jī)x器的性能.同時(shí)也是評(píng)定測(cè)量結(jié)果最主要、最基本的指標(biāo)。

3.穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，其他外界條件恒定不變的情況下，保證儀器示值不變的能力。造成示值變化的原因主要是儀器內(nèi)部各元器件的特性、參數(shù)不穩(wěn)定和老化等因素。

4.輸入阻抗

測(cè)量?jī)x表的輸入阻抗對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定的影響。如電壓表、示波器等儀表，測(cè)雖時(shí)并聯(lián)接于待測(cè)電路兩端，如圖1-1所示。不難看出，測(cè)量?jī)x表的接入改變了被測(cè)電路的阻抗特性.這種現(xiàn)象稱為負(fù)載效應(yīng)。為了減小測(cè)量?jī)x表對(duì)待測(cè)電路的影響，提高測(cè)云精度，通常對(duì)這類測(cè)量?jī)x表的輸入阻抗都有一定要求。

儀表的輸入阻抗一般用輸入電阻R。和輸入電容C.表示。例如SX2172交流毫伏表在1 -300V測(cè)最范圍內(nèi)的輸入阻抗為R; = 1OMfl, C; < 35pF; YB4320示波器不經(jīng)探頭的輸入阻抗為R;=1Mfl, C;=16pF。順便指出，對(duì)信號(hào)源等供給量?jī)x器，還要考慮輸出阻抗，在高頻尤其是微波測(cè)量等場(chǎng)合.還必須注意阻抗的匹配。

5.靈敏度

靈敏度表示測(cè)盆儀表對(duì)被測(cè)量參數(shù)變化的敏感程度，一般定義為測(cè)云儀表指示值(指針的偏轉(zhuǎn)角度、數(shù)碼的變化、位移的大小等)增臺(tái)Ay與被測(cè)足增量Ax之比。例如示波器在單位輸入電壓的作用下，示波管熒光屏上光點(diǎn)偏移的距離就定義為它的偏轉(zhuǎn)靈敏度，單位為 cm/V, cm/mV等。對(duì)示波器而言，偏轉(zhuǎn)靈敏度的倒數(shù)稱為偏轉(zhuǎn)因數(shù)，單位為V/cm, mV/cm或mV/div(每格)等。靈敏度的另一種表述方式叫做分辨力或分辨率，是指測(cè)量?jī)x表所能區(qū)分的被測(cè)量變化的最小值，在數(shù)字式儀表中經(jīng)常使用，同一儀器不同量程的分辨率是不相同的。

6.線性度

線性度是測(cè)量?jī)x表輸入/輸出特性之一，表示儀表的輸出量(示值)隨輸入貧(被測(cè)量)變化的規(guī)律。若儀表的輸出為y，輸入為x，兩者關(guān)系用函數(shù)y=了(二)表示，如果y=f(x) 為y-x平面上過(guò)原點(diǎn)的直線，則稱之為線性刻度特性，否則稱為非線性刻度特性。由于各類測(cè)量?jī)x器的原理各異，不同的測(cè)量?jī)x器可能呈現(xiàn)不同的刻度特性。如常用的萬(wàn)用表的電阻擋，具有上凸的非線性刻度特性，如圖1-2(a)所示。而數(shù)字電壓表，具有線性刻度特性，如圖1-2(b)所示。

7.動(dòng)態(tài)特性
測(cè)量?jī)x表的動(dòng)態(tài)特性表示儀表的輸出響應(yīng)隨輸入變化的能力。例如模擬電壓表由于動(dòng)圈式表頭指針慣性、軸承摩擦、空氣阻尼等因素的作用，使得儀表的指針不能瞬間穩(wěn)定在固定值上。又如示波器的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，由于輸入電容等因素的影響，造成輸出波形對(duì)輸入信號(hào)的滯后及畸變，示波器的瞬態(tài)響應(yīng)就表示了這種儀器的動(dòng)態(tài)特性。