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【儀器基礎(chǔ)】數(shù)字萬用表位數(shù)與分辨率詳解

閱讀:2068      發(fā)布時間:2024-1-9
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顯示位數(shù)是指數(shù)字萬用表可以測量的分辨率級別。分辨率是在數(shù)字萬用表上可量化的細(xì)節(jié)級別。數(shù)字萬用表顯示位數(shù)越多,數(shù)字萬用表的分辨率就越高。手持式數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)為 3 ?  位和 4 ?  位是很常見的。臺式數(shù)字萬用表的顯示位數(shù)往往為 5 ?  位、6 ? 位、7 ?  位,甚至 8 ?  位。

手持式數(shù)字萬用表通常用于不需要高測量分辨率的簡單故障排除和預(yù)防性維護工作。大多數(shù)臺式顯示器有 5 ?  位和 6 ?  位,足以滿足許多應(yīng)用的需求。7 ?  位和 8 ?  位臺式數(shù)字萬用表被歸類為用于高精度應(yīng)用的高性能儀器和計量實驗室的參考標(biāo)準(zhǔn)。


01數(shù)字萬用表中的位數(shù)和分辨率是什么意思?

圖 1 顯示數(shù)字萬用表有 7 ? 位數(shù)字。為什么理解半位數(shù)很重要,總位數(shù)代表什么?這當(dāng)然很重要,因為位數(shù)幾乎總是您會注意到的有關(guān)數(shù)字萬用表的第一個規(guī)格。

表 2 顯示了數(shù)字萬用表顯示位數(shù)與分辨率計數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。如果您有 3 位半數(shù)字萬用表,則半位數(shù)是有效數(shù)字。

3 ?  位數(shù)字

+/- 1999

2,000

4 ?  位數(shù)字

+/- 19999

20,000

5 ?  位數(shù)字

+/- 199999

200,000

6 ?  位數(shù)字

+/- 1999999

2,000,000


半位數(shù)只能是 0 或 1。因此,一個 3 位數(shù)半的數(shù)字萬用表提供正負(fù) 2,000 個計數(shù)。一個 4 位數(shù)半的數(shù)字萬用表提供正負(fù) 20,000 個計數(shù),依此類推。位數(shù)直接轉(zhuǎn)換為位數(shù)。位數(shù)和計數(shù)讓我們了解數(shù)字萬用表的分辨率。它們與準(zhǔn)確性沒有直接關(guān)系。一個常見的誤解是位數(shù)和計數(shù)是數(shù)字萬用表的精度。


02數(shù)字萬用表測量中的精度和分辨率有何關(guān)系?

精度和分辨率是為您的測量選擇合適的數(shù)字萬用表 (DMM) 時要考慮的關(guān)鍵規(guī)格之一。圖 3 顯示了精度與測量刻度分辨率的關(guān)系。準(zhǔn)確性是衡量這些位數(shù)有多好,或者你可以信任它們的程度。分辨率是可測量的細(xì)節(jié)水平或數(shù)字萬用表上的有效位數(shù)。

讓我們看一下下面的圖 4,數(shù)字萬用表顯示的最后一位數(shù)字,數(shù)字“8"。當(dāng)我們處于 1 V 范圍時,數(shù)字“8"代表 800 nV。因此,在1 V范圍內(nèi),我們的分辨率為100 nV。然而,問題是,實際值真的是800 nV,還是800 nV與實際值有多接近?與實際值相差 800 nV 的誤差就是我們所說的精度。我們可以說,即使我們從 6 ?位數(shù)字萬用表中獲得更高的分辨率,具有精度的 6  ?位數(shù)字萬用表也不比精度好的 5 ? 位數(shù)字萬用表更好或更差。

 

讓我們來看看測量速度如何影響數(shù)字萬用表的分辨率。如果您想優(yōu)化測試時間,速度對您來說是一個重要因素。速度是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 捕獲樣本的速度。讓我們以是德科技的 34470A 7 ?位數(shù)字萬用表為例,解釋測量速度如何影響分辨率。理想情況下,您可能希望獲得盡可能高的分辨率和最高的測量速度,但圖 5 顯示了測量速度和數(shù)字萬用表分辨率之間的權(quán)衡關(guān)系。

因此,當(dāng)測量速度增加時,分辨率會降低。您可能需要查看數(shù)字萬用表的規(guī)格表,以確定所有速度下的分辨率,以及數(shù)字萬用表所需的最高速度是否滿足您的分辨率要求。

 

03總結(jié)

A、下次您看到 6 ?位數(shù)字萬用表時,您可以立即將其識別為 +/- 1999999 或 2,000,000 個分辨率計數(shù)的實際測量范圍。? 位數(shù)字是指最高有效數(shù)字,但只能是 0 或 1。

B、準(zhǔn)確度是指測量值的好壞,例如,測量值與真實值的接近程度。分辨率是可測量的細(xì)節(jié)水平或數(shù)字萬用表上的有效位數(shù)。

C、精度與分辨率的關(guān)系,以及測量速度如何影響分辨率。

我們的優(yōu)勢:是德、泰克、日置、海思、固緯、安柏、艾德克斯、普源、同惠、鼎陽、艾諾等



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