Ipari metrológiai tudásplatform
AC feszültségkalibrálási mesterkurzus · Szakértői · 30 perc

AC kalibrátorok metrológiai architektúrája

Referenciaoszcillátor, hullámforma-előállítás, amplitúdószabályozás, teljesítményerősítő, kimeneti visszacsatolás és terhelési hatások.

A fejezet a váltakozó feszültséget nem pusztán kijelzett számként, hanem időfüggő jelként, energiahordozóként és frekvenciafüggő mérési rendszerként kezeli.

A kalibrátor mint szabályozott rendszer

Egy AC kalibrátor nem pusztán jelgenerátor. A belső referencia, DAC vagy DDS, szűrő, erősítő, kimeneti osztó és visszacsatolt érzékelés zárt szabályozási hurkot alkot. A specifikáció csak akkor tartható, ha a hurok a terhelés mellett stabil tartományban működik.

Frekvenciareferencia és hullámforma

A frekvenciát kvarc- vagy OCXO-alapú időalap stabilizálja. A szinusz előállhat DDS-sel, nagy felbontású DAC-kal vagy analóg oszcillátorral. A kvantálás, órajitter és rekonstrukciós szűrés határozza meg a maradék harmonikusokat és fáziszajt.

Amplitúdóreferencia és skálázás

Az AC amplitúdó jellemzően egy stabil DC referencia és precíziós ellenálláshálózat segítségével skálázódik. Az egyes tartományok relékkel és osztókkal válthatók; minden útvonalnak saját frekvencia- és terhelésfüggő korrekciója lehet.

Kimeneti erősítő és compliance

A kimeneti fokozatnak a kívánt feszültséget a DUT bemeneti impedanciája mellett kell fenntartania. Kapacitív terhelés, alacsony impedancia vagy hosszú kábel növelheti a torzítást, instabilitást vagy amplitúdóhibát. A kalibrátor „settled” jelzése nem feltétlenül igazolja a DUT kapcsain mérhető értéket.

Remote sense és referencia-sík

Bizonyos rendszereknél a remote sense a kábel feszültségesését kompenzálja. AC-ben azonban a sense-hurok fázistolása és stabilitása korlátozó lehet. A mérendőt a DUT csatlakozási síkjában kell definiálni.

Torzítás, zaj és spur komponensek

A THD és THD+N eltérő jellemző. A DMM teljes RMS válasza a harmonikusokat és zajt is integrálhatja, ezért a forrás spektrális tisztasága közvetlen bizonytalansági összetevő. Nagy pontosságú pontoknál spektrumanalízis vagy szelektív mérés indokolt lehet.

Közbenső ellenőrzés

Az AC kalibrátor ellenőrzése több frekvenciát és tartományt igényel. Egyetlen 1 kHz-es pont nem tárja fel az alacsony frekvenciás termikus, illetve magas frekvenciás sávszélességi változásokat. A kontrollmérés trendjét tartományonként célszerű értékelni.