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数字测量基础-第5讲“ACDC和测量仪器”

这一次,我将讨论与AC/DC测量仪器相关的主题。这是非常基础的内容,请随意阅读。
当然,AC/DC代表交流电 (Alternating Current:AC) 和直流电 (Direct Current:DC),但通常用于以下三种含义。

  1. 交流电源和直流电源
  2. 交流耦合和直流耦合
  3. 交流输出和直流输出

第一个交流/直流是最常见的电源类型。例如,100V交流电源为交流电源 (AC),电池 (如干电池) 为直流电源 (DC) 。由于现代小型电子设备 (包括测量仪器) 通常使用称为AC (正确,AC/DC)适配器的交变转换器供电,因此使用符合设备规格的正确AC适配器非常重要。

第二个AC/DC是一种连接到输入放大器的方法,即使对于示波器等也是如此。它意味着交流耦合 (AC) 和直接耦合 (DC) 。Fig.1是输入部分的示意框图,直流耦合直接连接到放大器,而交流耦合通常是一级高通滤波器,用于切断信号的直流分量 (DC) 。

  • Fig.1输入联接
    Fig.1输入联接

例如,FFT分析器敝公司 AC耦合的典型特征如Fig.2所示。

  • Fig.2 FFT分析器的AC耦合特性
    Fig.2 FFT分析器的AC耦合特性

具体来说,是截止频率 (fc) 在0.5Hz衰减约3dB的规格。;

  • 数字测量基础知识-第5章“ACDC和测量仪器”_No.1

;因此,输入电阻 (阻抗) 为1MΩ,电容C约为0.3μF。
关于输入耦合的不同用法,如果您想准确地看到示波器等时间轴波形,通常使用DC耦合,但如果您主要使用FFT分析仪等声音和振动频率分析,则通常使用AC耦合。
在FFT分析器中使用直流耦合时;

  1. 想要进行包括直流成分 (DC) 在内的测定时
  2. 想要高精度地测定1Hz以下的信号 (低频振动等) 时

;等等。
使用AC耦合进行分析时需要注意的是,FFT分析结果的功率谱中含有测量仪自身放大器自偏移产生的DC分量。由于它在输入范围内约为-60dB (在1V范围内约为1mV),因此在正常情况下不会出现问题,但在获得微信号的总功率 (覆盖值) 时要特别注意。

第三种分类,交流/直流(AC/DC),涉及测量仪器输出模拟信号的形式。交流输出是原始信号本身,例如来自传感器的信号;而直流输出是交流信号幅度(幅值)的降阶版本,即时间轴上的信号(趋势)。例如,图 3 展示了声级计的功能框图。将交流信号转换为直流信号的方法是我们在前几期中讨论过的均方根值(RMS)计算。

  • 图3声级计的功能框图
    图3声级计的功能框图

直流输出还计算当时的瞬时有效值,因此它是时间的函数。 根据JIS C 1509-1声级计(声级计),噪声水平定义为以下公式(2)。

  • 数字测量基础知识-第5章“ACDC和测量仪器”_No.2

在这里;

  • 数字测量基础知识-第5章“ACDC和测量仪器”_No.3

;的双曲余切值。

现在,关于与您的问题相关的常见问题解答之一,FFT 分析仪的输入是声级计的交流输出还是直流输出?

答案是交流输出。通常的做法是使用交流输出作为FFT分析仪的输入源,对来自传声器的声学时域信号进行频率分析。

参考文献:JIS C1509-1 电声学——声级计——第1部分

(摘自2008年2月21日发行的电子邮件杂志)