一種高性能交流弱信號(hào)測(cè)量?jī)x的工作原理性能及應(yīng)用的詳細(xì)資料說(shuō)明

　　本文介紹了儀器的工作原理、性能及應(yīng)用。 能測(cè)量含有直流分量的交流電壓信號(hào)。 該儀器在硬、軟件設(shè)計(jì)和工藝上 ，均有其特色。 從而對(duì)微伏級(jí)交直流電壓信號(hào)可進(jìn)行有效值準(zhǔn)確測(cè)量。 該儀器在紅外探測(cè)器的標(biāo)定中發(fā)揮了很好的作用 ，同時(shí)在電測(cè)精密測(cè)量領(lǐng)域也是一種高性能數(shù)字化、智能化儀器

　　紅外探測(cè)器信號(hào)測(cè)試儀是測(cè)量交流弱信號(hào)真有效值 （ RMS）電壓的數(shù)字化、智能化的精密測(cè)量?jī)x器。 其特點(diǎn)是低噪聲、低漂移、寬頻帶。能測(cè)量含有直流分量的交流電壓信號(hào)。儀器的穩(wěn)定性高、線性度好。 從而對(duì)微伏級(jí)交流或直流信號(hào)測(cè)量可達(dá)到較高的技術(shù)指標(biāo)。 該儀器在硬、軟件設(shè)計(jì)和工藝上均有其特色。充分發(fā)揮了硬軟件的特長(zhǎng)和相互配合。并設(shè)有 IEEE488（ GPIB）接口 ，可與其它儀器組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

　　儀器原理框圖見圖 1。 含有直流分量的交流電壓 ui經(jīng)前置放大器放大或衰減后 ，通過射隨器變?yōu)檫m應(yīng)于有效值變換器輸入的電壓信號(hào)。 再經(jīng)有效值變換器后變?yōu)橹绷麟妷盒盘?hào) U。 直流電壓經(jīng) V /F變換器后 ，變換成脈沖信號(hào) ，經(jīng)光電耦合器隔離 ，進(jìn)入微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ，最終實(shí)現(xiàn)有效值電壓的數(shù)字顯示 ，也可以從 IEEE488（ GPIB）接口輸出信息。

　　放大器為組合式多通道放大器 ，放大倍數(shù)分別為 1000、 100、 10、 1、 0. 1倍共分 5檔。 放大器按工作電壓性質(zhì)、工作方式分為兩種： 1） DC工作方式： 放大器為第 20卷第 5期 儀 器 儀 表 學(xué) 報(bào) 1999年 10月 本文于 1998年 1月收到。 DOI： 10. 19650 /j 。 cnki 。 cjsi 。 1999. 05. 019 圖 2 放大器、 RM S轉(zhuǎn)換器、 V /F變換器簡(jiǎn)化原理圖圖 3 微機(jī)系統(tǒng)原理框圖直接耦合放大器、能測(cè)直流和交直流疊加電壓。 2） AC工作方式： 能測(cè)純交流電壓 （即電容耦合方式 ）

　　放大器線路設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)化后示于圖 2。 放大器分為 4個(gè)通 道 ， 第 一 通 道 放 大 倍 數(shù) 為 1000、 100倍 ，專為 0. 2mV、 2mV、 20mV量程設(shè)計(jì)的并聯(lián)二級(jí)組合式放大器。 選用的運(yùn)放組件為低漂移集成運(yùn)放 ICL7650、低噪聲寬頻帶運(yùn)放 LM357。由于線路采取特殊設(shè)計(jì) ［1～ 3 ］ ，第 1通道放大器達(dá)到了低漂移、低噪聲、寬頻帶的特性。 解決了檢測(cè)微弱信號(hào)的功能。 第 2通道放大倍數(shù)為 10 倍 ，專為 200mV量程設(shè)計(jì)的二級(jí)放大器 ，采用的集成運(yùn)放組件為 LM356和 LM357。第 3通道放大器為 1∶ 1的射隨器 ，專為 2V量程用。 第 4通道為比例衰減放大器 ，衰減系數(shù)為 0. 1，專為 20V 量程用。 關(guān)鍵電阻均采用微型金屬箔膜電阻。結(jié)構(gòu)上采取嚴(yán)密措施： 如雙層電磁屏蔽 ，隔離電源 ，組件合理布局和正確接地等等。

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