数字滤波技术在精密测量仪表中的应用研究
4.3.2前置输入100 nV量程档l~10 nV实验结果
按照以上相同方法和步骤,将衰减电压经前置超低噪声放大器输入进行相同测量。测量结果如表4所示。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/152013.htm
4.4 结果分析
在表3和表4中的测量值是测量结果在一定范围内波动的中心值,如10.00nV是9.83~10.17 nV波动范围的中心值。严格来说,表中数据小数点后只宜保留一位小数,但为了便于计算和比较,这里按两位小数读取估计值。
从主机1μV量程档实验结果分析,因本机噪声相对较大,滤去本机噪声后的测量结果比未滤去本机噪声的测量结果的测量精度有明显改善。按建立的数学模型计算得到的值与测量结果基本相符。
从前置输入100nV量程档实验结果分析,因本机噪声相对较小,被测电压在4 nV以上时,滤波效果不明显;只有被测电压在3 nV以下时,滤去本机噪声后的测量结果比未滤去本机噪声的测量结果的测量精度有明显改善,这与数学模型计算结果也是基本一致的。表4中个别数据出现滤波后的结果大于滤波前的结果,这是因为被测量相对较大,按数学模型计算,滤波前后,数值基本不变,滤波后数值略微偏大是因为零点漂移引起的,与本滤波方法无关。
5 结束语
本文针对高精密测量仪表的误差特性,采用了平均值滤波、零点偏移滤波和本机噪声滤波等3种数字滤波方法,分别消除因噪声或干扰产生的随机误差和因元器件的性能及热噪声的影响造成的零点偏移、本机噪声等系统误差。通过分析和实验证明,数字滤波能够改善测量仪表的性能,提高测量精度。
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