數(shù)字濾波技術(shù)在精密測量儀表中的應(yīng)用研究

3．4 結(jié)果分析
表2中，已消除零偏后的測量值與未消除零偏的測量值比較，并不完全按給定的數(shù)學(xué)模型構(gòu)成數(shù)據(jù)采集值與零偏經(jīng)驗(yàn)值相減的關(guān)系，只是近似與數(shù)學(xué)模型相符。這是因?yàn)樵诹闫?jīng)驗(yàn)值中包含了微小的輸入短路本機(jī)噪聲在內(nèi)，與所采集的數(shù)據(jù)不構(gòu)成相減的關(guān)系，此因素影響不大，主要原因是零偏在小范圍內(nèi)漂移，放大倍數(shù)也存在一定的偏差，所以測量結(jié)果與期望值不完全一致。但是，從測量結(jié)果來看，經(jīng)零偏濾波后的測量值，其測量精度已有明顯改善，能夠達(dá)到預(yù)期效果，這種濾波方法是基本合理的。

4 輸入短路本機(jī)噪聲影響的消除
4．1 數(shù)學(xué)模型
根據(jù)噪聲的特性分析，噪聲電壓的平均值一般為零，噪聲對(duì)電壓測量的影響與被測電壓通常構(gòu)成均方根的關(guān)系。要消除輸入短路本機(jī)噪聲的影響，可建立以下數(shù)學(xué)模型：

式中：y為電壓測量值，x為所采集一組數(shù)據(jù)的平均電壓值，k為輸入短路本機(jī)噪聲電壓經(jīng)驗(yàn)值。
4．2 經(jīng)驗(yàn)值的確定
本機(jī)噪聲小是ZJL801納伏電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置的主要特點(diǎn)之一，通過實(shí)驗(yàn)可測出主機(jī)輸入時(shí)的輸入短路本機(jī)噪聲電壓在O．74～1．45 nV之間，取經(jīng)驗(yàn)值為1．0 nV。前置輸入時(shí)的輸入短路本機(jī)噪聲電壓在0．15～0．55 nV之間，取經(jīng)驗(yàn)值為O．4 nV。
4．3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4．3．1 主機(jī)lμV量程檔1 nV～10 nV實(shí)驗(yàn)結(jié)果
用5520A多功能校準(zhǔn)源輸出頻率為30 kHz、幅度為100～lO mV電壓，經(jīng)1 000∶1和l 0000∶1的組合同軸衰器衰減后輸入到ZJL801納伏電壓標(biāo)準(zhǔn)裝置(帶通濾波器設(shè)置為300 Hz～100kHz，時(shí)間常數(shù)設(shè)置為30 s)，分別進(jìn)行輸入短路本機(jī)噪聲濾波前和濾波后1～10 nV衰減電壓測量。測量結(jié)果如表3所示。