Sistema de medición de precisión de señales de alta frecuencia basado en muestreo en tiempo equivalente
Autores: Zang, Xiaoxuan; Zhao, Jianting; Lu, Yunfeng; He, Qing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sistema de medición de precisión de señales de alta frecuencia basado en muestreo en tiempo equivalente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Alta frecuencia
Método de muestreo equivalente
Circuito de seguimiento de voltaje
Muestreo digital
Sistema de medición
Error de no linealidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se ha desarrollado un sistema de medición de señal periódica de alta frecuencia basado en el método de muestreo equivalente. Se describe en detalle un circuito de seguimiento de voltaje de muestreo de alta velocidad, el componente principal del sistema. El circuito puede transformar la amplitud correspondiente a diferentes puntos de fase de la señal en prueba en el nivel DC equivalente a través de la aproximación sucesiva de múltiples periodos. El sistema de medición diseñado en este documento completa el muestreo digital con alta precisión solo conectando el circuito de seguimiento de voltaje de bajo costo a los instrumentos comerciales existentes, como un generador de forma de onda de dos canales y un multímetro digital de alta precisión, lo que hace que el método sea fácil de generalizar. La estructura especial del circuito de seguimiento de muestreo reduce en gran medida la influencia del ruido aleatorio y la fluctuación temporal en los resultados de la medición. Los resultados experimentales muestran que el error de no linealidad del sistema es tan bajo como 0.002%, el ancho de banda puede alcanzar los 200 MHz, y la incertidumbre de medir el valor eficaz de un voltaje AC con un valor pico de +/-1 V y frecuencia de 10 kHz, 100 kHz y 1 MHz puede alcanzar 2.8 x 10 V, 4.6 x 10 V y 2.0 x 10 V (k = 2), respectivamente.
Descripción
Se ha desarrollado un sistema de medición de señal periódica de alta frecuencia basado en el método de muestreo equivalente. Se describe en detalle un circuito de seguimiento de voltaje de muestreo de alta velocidad, el componente principal del sistema. El circuito puede transformar la amplitud correspondiente a diferentes puntos de fase de la señal en prueba en el nivel DC equivalente a través de la aproximación sucesiva de múltiples periodos. El sistema de medición diseñado en este documento completa el muestreo digital con alta precisión solo conectando el circuito de seguimiento de voltaje de bajo costo a los instrumentos comerciales existentes, como un generador de forma de onda de dos canales y un multímetro digital de alta precisión, lo que hace que el método sea fácil de generalizar. La estructura especial del circuito de seguimiento de muestreo reduce en gran medida la influencia del ruido aleatorio y la fluctuación temporal en los resultados de la medición. Los resultados experimentales muestran que el error de no linealidad del sistema es tan bajo como 0.002%, el ancho de banda puede alcanzar los 200 MHz, y la incertidumbre de medir el valor eficaz de un voltaje AC con un valor pico de +/-1 V y frecuencia de 10 kHz, 100 kHz y 1 MHz puede alcanzar 2.8 x 10 V, 4.6 x 10 V y 2.0 x 10 V (k = 2), respectivamente.