高精度數(shù)字表揭秘系6

1、高精度數(shù)字表揭秘系列（六）：信號(hào)峰值因子對(duì)高精度數(shù)字表揭秘系列（六）：信號(hào)峰值因子對(duì)AC真有效值測(cè)量精度的影響真有效值測(cè)量精度的影響：Vpk與Vrms的比值通常稱為波峰因子。它對(duì)有效值測(cè)量精度的影響很大。波峰因子越高，就越難以進(jìn)行精確的測(cè)量。原因主要有兩個(gè)：一是輸入范圍。設(shè)想一個(gè)由非常低占空比、但峰值因子相對(duì)較高的脈沖串，這樣的信號(hào)要求萬用表同時(shí)測(cè)量高的峰值和非常低的有效值。這有可能在高端出現(xiàn)過載，而低端出現(xiàn)分辨率不足的問題。二是信號(hào)中

2、的高頻分量。通常高波峰因子表明有更高的諧波，而即使高性能的萬用表帶寬限制也不超過1MHz。廉價(jià)萬用表要精確測(cè)量這種信號(hào)幾乎是不可能的利用不同方法實(shí)現(xiàn)真有效值測(cè)量的萬用表對(duì)峰值因子有不同的適應(yīng)范圍。例如，安捷倫的34401A是利用一個(gè)專用的IC芯片來實(shí)現(xiàn)均方根值的計(jì)算，在其說明書中就有這樣的注釋：從中我們可以看到，34401A指標(biāo)保證的峰值因子為5:1.隨著峰值因子的上升，其誤差也隨之增大。但34410A由于采用的是直接數(shù)字采樣法，它可以

3、適應(yīng)更高的峰值因子。從34410A的說明書中可以看到：因此，即使信號(hào)的峰值因子在10：1，34410A測(cè)量的時(shí)候也不會(huì)有附加的誤差如果測(cè)量的信號(hào)是一個(gè)三角波，如下圖所示。峰值為500mV從數(shù)學(xué)計(jì)算上可以得出，有效值應(yīng)該是288.68mV峰值因子應(yīng)該是1.732.我們用34401A和34410A測(cè)量，得到的讀數(shù)都288.68mV.但如果使用廉價(jià)的數(shù)字表用，利用一個(gè)系數(shù)乘峰值或平均值，得到的有效值將是276mV存在約4%的誤差我們?cè)谂e一個(gè)極

4、端的例子，即脈沖串。峰值為2V占空比是2%。如下圖所示：利用理論公式來計(jì)算該信號(hào)的均方根值，可以得出該信號(hào)的有效值Vrms=280mV。波峰因子大約為7:1對(duì)于這個(gè)信號(hào)，如果利用34401A測(cè)量，可以得到Vrms為275.9mV的讀數(shù)，誤差大約為1.5%。這是由于該信號(hào)的峰值因子已經(jīng)超出了34401A保證的峰值因子為5:1，但誤差也不算大。如果利用34410A測(cè)量，可以得到讀數(shù)約為279.2mv的Vrms，誤差要小得多。要是使用廉價(jià)的數(shù)