數字濾波技術在精密測量儀表中的應用研究
4.3.2前置輸入100 nV量程檔l~10 nV實驗結果
按照以上相同方法和步驟,將衰減電壓經前置超低噪聲放大器輸入進行相同測量。測量結果如表4所示。本文引用地址:http://www.2s4d.com/article/152013.htm
4.4 結果分析
在表3和表4中的測量值是測量結果在一定范圍內波動的中心值,如10.00nV是9.83~10.17 nV波動范圍的中心值。嚴格來說,表中數據小數點后只宜保留一位小數,但為了便于計算和比較,這里按兩位小數讀取估計值。
從主機1μV量程檔實驗結果分析,因本機噪聲相對較大,濾去本機噪聲后的測量結果比未濾去本機噪聲的測量結果的測量精度有明顯改善。按建立的數學模型計算得到的值與測量結果基本相符。
從前置輸入100nV量程檔實驗結果分析,因本機噪聲相對較小,被測電壓在4 nV以上時,濾波效果不明顯;只有被測電壓在3 nV以下時,濾去本機噪聲后的測量結果比未濾去本機噪聲的測量結果的測量精度有明顯改善,這與數學模型計算結果也是基本一致的。表4中個別數據出現濾波后的結果大于濾波前的結果,這是因為被測量相對較大,按數學模型計算,濾波前后,數值基本不變,濾波后數值略微偏大是因為零點漂移引起的,與本濾波方法無關。
5 結束語
本文針對高精密測量儀表的誤差特性,采用了平均值濾波、零點偏移濾波和本機噪聲濾波等3種數字濾波方法,分別消除因噪聲或干擾產生的隨機誤差和因元器件的性能及熱噪聲的影響造成的零點偏移、本機噪聲等系統(tǒng)誤差。通過分析和實驗證明,數字濾波能夠改善測量儀表的性能,提高測量精度。
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