交流前端的主要目的是将输入的交流电压变为可以由仪表的ADC测量的直流电压。仪表中使用的交流电压-直流电压变换器的类型十分重要。有效值(rms)、平均响应和峰值响应变换器之间在性能上有巨大差异。
1、用于交流测量 的信号调节
跟直流电压前端一样,交流电压测量的输入信号调节包括衰减和放大两部分。下图示出用于交流电压测量的典型输入转接电路和量程转换电路。输入耦合电容器C1阻隔输入信号的直流部分,于是,只有交流分量才能被仪表测量。量程转换通过对第一级放大器A1的信号衰减与第二级放大器A2的增益迸行组合来完成。
典型交流电压测量部分的输入转接部分和量程转换部分的简化电路图
第一级构成高输入肌抗(通常为1M欧姆)可转接补偿式衰减器。凋节电容器C3之值, 使R2C3时间常数精确与R1C1时间常数一致—这便给出一个分配比不随频率变化的补偿式衰减器。开关S1用于为较髙的输入电压量程选择较大的衰减。
第二级提供增益可变的宽带信号放大,将交流变换器的输入定标到满度电平。第二级的输出与交流变换器电路相连。来自衰减器和放大器级的任何残余直流偏置均由电容器C5 阻隔。
在交流电流测量仪器中也使用了交流电压前端。分路电阻器用来将交流电流变换成可以测量的交流电压。转接电流分路提供可选择的交流电流量程。
放大器带宽和交流变换器的局限性造成各种不同交流前端之间的主要差异。交流-直流变换器电路的类型对总的测量精度和重复性有深远的影响。在几乎所以场合,真有效值变换器都优于平均响应和峰值响应交流变换器。
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