第3章-電氣測試系統(tǒng)

第3章電氣測試系統(tǒng)厚德弘毅博學(xué)篤行第2

頁電氣測試系統(tǒng)是指由眾多環(huán)節(jié)組成的對被測對象進(jìn)行檢測、調(diào)理、變換、顯示和記錄的完整系統(tǒng)。一般來說，電氣測試的目的是希望能在限定的時間內(nèi)盡可能正確地收集被測對象的未知信息，以便能掌握被測對象的參數(shù)，進(jìn)而控制和管理生產(chǎn)過程。本章節(jié)首先介紹了電氣測試系統(tǒng)的組成，然后具體描述了測試儀表的基本結(jié)構(gòu)，以及電氣測試工具的基本組成和功能。第3

頁電氣測試系統(tǒng)組成

電氣測試基本結(jié)構(gòu)電氣測試輸入輸出特性

電氣測試工具本章小結(jié)內(nèi)容提綱厚德弘毅博學(xué)篤行第4

頁第一部分電氣測試系統(tǒng)組成厚德弘毅博學(xué)篤行第5

頁

經(jīng)過電氣測試技術(shù)的發(fā)展，測試儀表經(jīng)歷了古典電工儀器儀表、數(shù)字式儀表和電氣測試系統(tǒng)三個發(fā)展階段，如圖3-1所示。

圖3-1電氣測試儀表發(fā)展過程

古典電工儀器儀表主要用指針和刻度盤來指示被測量的數(shù)值，測量對象以模擬量為主，如圖3-2所示。圖3-2古典電工儀器儀表厚德弘毅博學(xué)篤行第6

頁

數(shù)字式儀表先將被測量的模擬量進(jìn)行簡單的信號處理，轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后用數(shù)字顯示被測量的數(shù)值，如圖3-3所示。圖3-3數(shù)字式儀表厚德弘毅博學(xué)篤行第7

頁

電氣測試系統(tǒng)指在人極少參與或不參與的情況下，自動進(jìn)行測量和處理數(shù)據(jù)，并以適當(dāng)方式顯示或輸出測試結(jié)果的系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的人工測試相比，電氣測試系統(tǒng)省時、省力，能提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，對生產(chǎn)、科研和國防都有重要作用。電氣測試系統(tǒng)架構(gòu)如圖3-4所示。圖3-4電氣測試系統(tǒng)架構(gòu)

在電氣測試的不同方面，測試內(nèi)容、要求、條件等各不相同，但都是利用計算機代替人的測試活動。電氣測試系統(tǒng)主要包括控制器、測量儀表（或傳感器）、信號處理、通信網(wǎng)絡(luò)、人機界面和終端（數(shù)據(jù)分析軟件）。厚德弘毅博學(xué)篤行第8

頁

電氣測試系統(tǒng)中的被測對象涉及電力系統(tǒng)中發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等環(huán)節(jié)中各種電力設(shè)備的電氣參數(shù)，主要分為電量參數(shù)和非電量參數(shù)。電氣測試的被測對象主要參數(shù)如表3-1所示。被測對象厚德弘毅博學(xué)篤行第9

頁

傳感器是電氣測試系統(tǒng)與被測對象直接發(fā)生聯(lián)系的器件或裝置，作用是感受指定被測參量的變化并按照一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成一個相應(yīng)的便于傳遞的輸出信號。傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換部分組成。其中，敏感元件為傳感器直接感受被測參量變化的部分，轉(zhuǎn)換部分的作用通常是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換為便于傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)處理的電信號。例如，電阻應(yīng)變片式傳感器能把被測對象受力后的微小變形感受出來，通過一定的橋路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號輸出。這樣，通過測量傳感器輸出電壓便可知道被測對象的受力情況。這里應(yīng)該說明，并不是所有的傳感器均可清楚、明晰地區(qū)分敏感和轉(zhuǎn)換兩部分；有的傳感器已將這兩部分合二為一，也有的僅有敏感元件（如熱電阻、熱電偶）而無轉(zhuǎn)換部分，但人們?nèi)粤?xí)慣稱其為傳感器。傳感器厚德弘毅博學(xué)篤行第10

頁

信號調(diào)理在電氣測試系統(tǒng)中的作用是對傳感器輸出的微弱信號進(jìn)行檢波、轉(zhuǎn)換、濾波、放大等，以方便測試系統(tǒng)后續(xù)環(huán)節(jié)處理或顯示。例如，用于監(jiān)測防外力破壞的雷達(dá)傳感器，受到系統(tǒng)內(nèi)部或外部各種各樣的干擾，如果中頻信號不經(jīng)過濾波放大等信號調(diào)理電路的處理，細(xì)小的中頻信號很容易被干擾信號或者強信號覆蓋，故其信號調(diào)理電路通常包括濾波、放大、線性化等環(huán)節(jié)。需要遠(yuǎn)傳的話，通常采取D/A電路將獲得的電壓信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA電流信號后再進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。電氣測試系統(tǒng)中被測對象種類繁多，復(fù)雜程度差異很大，信號的形式也多種多樣，各系統(tǒng)的精度、性能指標(biāo)要求各不相同。對信號調(diào)理電路的一般要求是：1）能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定放大、可靠地傳輸信號；2）信噪比高，抗干擾性能好。信號調(diào)理厚德弘毅博學(xué)篤行第11

頁

A/D轉(zhuǎn)換在電氣測試系統(tǒng)中的作用是對信號調(diào)理后的連續(xù)模擬信號進(jìn)行離散化處理并轉(zhuǎn)換成與模擬信號電壓幅度相對應(yīng)的數(shù)字信號，同時以一定的方式把這些轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)及時傳遞給微處理器。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示相對大小，故任何一個A/D轉(zhuǎn)換器都需要一個參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)。A/D轉(zhuǎn)換的主要性能指標(biāo)是：1）輸入模擬電壓信號范圍，單位：V；2）轉(zhuǎn)換速率，單位：次／秒；3）分辨率，通常以模擬信號輸入為滿度時的轉(zhuǎn)換值的倒數(shù)來表征；4）轉(zhuǎn)換誤差，通常指實際轉(zhuǎn)換數(shù)值與理想A/D轉(zhuǎn)換器理論轉(zhuǎn)換值之差；5）信噪比，通常指不考慮失真成分的信號噪聲比。A/D轉(zhuǎn)換厚德弘毅博學(xué)篤行第12

頁

微處理器是電氣測試系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和各種控制的中樞環(huán)節(jié)，其作用和人的大腦相類似。微處理器通常以各種型號的單片機、DSP、ARM為核心，對高頻信號和復(fù)雜信號的處理有時需增加數(shù)據(jù)傳輸和運算速度快、處理精度高的專用高速數(shù)據(jù)處理器（DSP）或直接采用工業(yè)控制計算機。當(dāng)然，由于電氣測試系統(tǒng)中被測參量不同，測量對象和應(yīng)用場合各異，用戶對各傳感器的測量范圍、測量精度、功能的要求差別也很大。對一些容易實現(xiàn)且傳感器輸出信號大，用戶對測量精度要求不高，只要求被測量不要超過某一上限值，一旦越限，送出聲（喇叭或蜂鳴器）、光（指示燈）信號的報警信號的情況：設(shè)計一個可靠的比較電路，該電路的一端為被測信號，另一端為表示上限值的固定電平，當(dāng)被測信號小于設(shè)定的固定電平值，比較器輸出為低電平，聲、光報警器不動作，一旦被測信號電平大于固定電平值，比較器翻轉(zhuǎn)，經(jīng)功率放大驅(qū)動揚聲器、指示燈動作。微處理器厚德弘毅博學(xué)篤行第13

頁

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是電氣測試系統(tǒng)中的重要組成部分，是將數(shù)據(jù)從測試現(xiàn)場傳輸至終端的載體，直接影響到電氣測試系統(tǒng)的部署、功能和可用性。通信網(wǎng)絡(luò)通常采用多種通信方式相結(jié)合的方式，主要包括有線數(shù)據(jù)通信和無線數(shù)據(jù)通信。其中，有線數(shù)據(jù)通信技術(shù)有：光纖通信、RS485、RS232和CAN等；無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)有：ZigBee、WiFi、3G和4G等。例如，在輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)主要采用光纖復(fù)合架空地線(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire，簡稱OPGW)+WiFi、公網(wǎng)GPRS/3G+WiFi等組合通信方式。通信網(wǎng)絡(luò)厚德弘毅博學(xué)篤行第14

頁

根據(jù)工程需要，人們有時希望知道現(xiàn)場被測參量的瞬時值、累積值或其隨時間的變化情況，因此，電氣測試系統(tǒng)收集并計算出被測參量的當(dāng)前值后送到現(xiàn)場的人機界面作實時顯示。人機界面是電氣測試系統(tǒng)與人聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)之一，目前常用人機界面一般可分為數(shù)字式和屏幕式兩種。1）數(shù)字式顯示以數(shù)字形式直接顯示出被測參量數(shù)值的大小，例如數(shù)碼管。在正常情況下，數(shù)字式顯示徹底消除了顯示驅(qū)動誤差，能有效地克服讀數(shù)的主觀誤差，可提高顯示和讀數(shù)的精度，還能方便地與計算機連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。2）屏幕顯示實際上是一種類似電視顯示方法，例如LCD12864。具有形象性和易于讀數(shù)的優(yōu)點，又能同時在同一屏幕上顯示一個被測量或多個被測量的（大量數(shù)據(jù)式）變化曲線，有利于對它們進(jìn)行比較、分析。屏幕顯示器一般體積較大，價格與數(shù)字式顯示相比要高得多，其顯示通常需由計算機控制，對環(huán)境溫度、濕度等指標(biāo)要求較高，在環(huán)境條件較好的場合使用較多。人機界面厚德弘毅博學(xué)篤行第15

頁

后臺監(jiān)控人員及時掌握電氣設(shè)備的狀態(tài)，及時地分析出電氣設(shè)備在運行中各相關(guān)參數(shù)及其變化趨勢，是電氣測試系統(tǒng)的重要結(jié)果。電氣測試的數(shù)據(jù)涉及范圍廣、數(shù)據(jù)瑣碎，一些參數(shù)的判別除了與參數(shù)的絕對值有關(guān)外，還與參數(shù)的變化趨勢有關(guān)，即當(dāng)參數(shù)檢測出來不但要與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，還要與出廠數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)相比較，有些還要與相同設(shè)備作橫向比較；另外一些電氣設(shè)備的參數(shù)還需考慮測試環(huán)境比如溫度、濕度和測試方法以及使用儀器，而分析電氣設(shè)備的運行狀態(tài)除了和一些參數(shù)的絕對值有關(guān)外，更主要的還與參數(shù)的變化趨勢有關(guān)，這就要求試驗人員或?qū)I(yè)技術(shù)人員具有扎實的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，將電氣測試數(shù)據(jù)上傳至后臺終端進(jìn)行分析比較判別，結(jié)合電氣設(shè)備的各有關(guān)參數(shù)、出廠值、交接值和歷次試驗值，與標(biāo)準(zhǔn)值、歷史數(shù)據(jù)、相同設(shè)備等比較，結(jié)合運行情況、電網(wǎng)故障、內(nèi)外過電壓及保護(hù)動作進(jìn)行綜合的分析判斷，是電氣測試系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。后臺終端厚德弘毅博學(xué)篤行第16

頁第二部分電氣測試基本結(jié)構(gòu)厚德弘毅博學(xué)篤行第17

頁測試儀表由若干環(huán)節(jié)組成。根據(jù)各個環(huán)節(jié)的連接方式和信息變換方式不同，有不同的組成結(jié)構(gòu)。

直接變換型結(jié)構(gòu)又稱開環(huán)結(jié)構(gòu)，是由個環(huán)節(jié)串聯(lián)而成，全部信息變換只沿著一個方向進(jìn)行，屬于開環(huán)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-5所示。圖3-5直接變換型結(jié)構(gòu)示意圖直接變換型結(jié)構(gòu)厚德弘毅博學(xué)篤行第18

頁

圖3-5中，x為輸入信號，y為輸出信號。k1，k2，……kn為每個環(huán)節(jié)傳遞系數(shù)，整個系統(tǒng)的總傳遞函數(shù)為：

同時，每個環(huán)節(jié)中會有不可避免的干擾信號u1，u2，……un。這些干擾信號全都毫無衰減地影響輸出信號y，每個環(huán)節(jié)的變換必然都會對總結(jié)果y產(chǎn)生影響。因此這種直接變換型結(jié)構(gòu)的測試儀表為了保證精度，必須對每個環(huán)節(jié)都有很高的要求，否則這類儀表的精度不會很高。（3-1）厚德弘毅博學(xué)篤行第19

頁

平衡變換型結(jié)構(gòu)又稱閉環(huán)結(jié)構(gòu)，這類儀表從各組成環(huán)節(jié)的聯(lián)結(jié)關(guān)系上來看和直接變換型結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于它有兩個變換回路，一個為正向變換回路，另一個為反向變換回路，又稱為反饋回路，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-6所示。平衡變換型結(jié)構(gòu)圖3-6平衡變換型結(jié)構(gòu)示意圖

圖3-6中，正向變換回路的各環(huán)節(jié)傳遞系數(shù)為k1，k2，……kn，則正向變換回路的總傳遞函數(shù)k如式（3-1）所示；反向變換回路的各環(huán)節(jié)傳遞系數(shù)為β1，β2，……βn，則反向變換回路的總傳遞函數(shù)為：（3-2）厚德弘毅博學(xué)篤行第20

頁圖3-7平衡變換型結(jié)構(gòu)等效簡化示意圖則示意圖3-6可簡化為圖3-7，如下所示。

由于此結(jié)構(gòu)是一個具有負(fù)反饋的閉合回路，所以總傳遞函數(shù)為：（3-3）厚德弘毅博學(xué)篤行第21

頁通過式（3-3）和式（3-4）說明，對于平衡變換型結(jié)構(gòu)的儀表，若正向變換回路總傳遞函數(shù)k很大，有kβ>>1，則儀表的特性主要取決于反向變換回路的特性。因此正向變換回路中各環(huán)節(jié)的干擾信號不影響儀表的性能，但是反向變換回路各環(huán)節(jié)的干擾信號卻影響儀表的性能。在設(shè)計平衡變換結(jié)構(gòu)的儀表時，只要精心制作反向變換回路，提高其反向傳遞系數(shù)β的穩(wěn)定性，對正向變換回路不必苛求，即可獲得較高質(zhì)量的儀表。當(dāng)k→時，有：（3-4）厚德弘毅博學(xué)篤行第22

頁

差動變換結(jié)構(gòu)是由直接變換型結(jié)構(gòu)或平衡變換型結(jié)構(gòu)組成的，又稱開閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其示意圖如圖3-8所示。差動變換型結(jié)構(gòu)圖3-8差動變換型結(jié)構(gòu)厚德弘毅博學(xué)篤行第23

頁若干擾信號u1=u2，則：

差動變換型結(jié)構(gòu)由k1、k2、k33個回路組成，每個回路都可以是直接變換型結(jié)構(gòu)或平衡變換型結(jié)構(gòu)，k1和k2回路的組成結(jié)構(gòu)必須相同。被測量x以+x和-x分別作用于k1和k2回路。若有干擾信號u1和u2分別作用于k1和k2回路，y1和y2在k3回路中相減，則得：式中，K稱為靈敏度，K=2kk3。由式（3-6）可見，差動變換型儀表的靈敏度較高。k1和k2回路引進(jìn)的干擾只要u1=u2，就不會影響輸出量y，因此抗干擾能力較強。k3回路引進(jìn)的干擾會影響輸出量y，只要精心制作k3回路，提高其選擇性和穩(wěn)定度，便能提高儀表的穩(wěn)定性和精確度。（3-5）（3-6）厚德弘毅博學(xué)篤行第24

頁第三部分電氣測試輸入輸出特性厚德弘毅博學(xué)篤行第25

頁測量儀表所測量的被測參數(shù)經(jīng)常會隨時間發(fā)生各種變動。例如，在使用電流傳感器檢測高壓斷路器儲能電機電流時，由于電機存在上電、空載啟動和儲能做功等過程并伴隨著彈簧負(fù)載的改變，所以其電樞電流會隨著時間的推移而不斷發(fā)生變化；再如使用傾角傳感器測量輸電線路桿塔絕緣子串的傾斜角度時，傾角傳感器測得的角度在一段時間可能十分穩(wěn)定或者僅有緩慢的變化，這時對傳感器要求主要是輸出應(yīng)穩(wěn)定正確；而在另一段時間里，測得的角度發(fā)生了無規(guī)律的變化，這時對傳感器的輸入信號響應(yīng)速度提出了較高的要求。因此，測量儀表的特性直接影響著整個工作系統(tǒng)的工作狀態(tài)和質(zhì)量。測量儀表的特性主要是指儀表的輸入與輸出的關(guān)系，說明儀表輸入輸出特性的指標(biāo)有靜態(tài)特性和動態(tài)特性。厚德弘毅博學(xué)篤行第26

頁

測量儀表的靜態(tài)特性又稱刻度特性或標(biāo)準(zhǔn)曲線。當(dāng)被測對象處于靜態(tài)時，也就是測量儀表的輸入信號x是不隨時間變化的恒定信號或者隨時間變化很緩慢，在這種情況下測量系統(tǒng)輸出信號y與輸入信號x之間呈現(xiàn)的關(guān)系就是靜態(tài)特性。在實際的測量系統(tǒng)中，輸出信號與輸入信號往往不是理想的線性關(guān)系，故儀表的靜態(tài)特性可用多項式來表示：靜態(tài)特性式（3-7）中，k1，k2，……kn為常數(shù)，y為輸出量，x為輸入量。（3-7）厚德弘毅博學(xué)篤行第27

頁衡量儀表的靜態(tài)特性指標(biāo)有如下幾項：（1）零位零位是指當(dāng)輸入量為零時，測量儀表的輸出量的數(shù)值，又稱零點遷移量。由式（3-7）得到零位值為：

零位值既可以為零，也可以為設(shè)置的非零遷移量。例如霍爾電流傳感器是一種輸出電壓與輸入電流呈線性關(guān)系的傳感器，當(dāng)輸入電流值為0A時，輸出電壓值1.65V為零位值。（3-8）厚德弘毅博學(xué)篤行第28

頁（2）線性度線性度又稱非線性誤差，是表征儀表輸出輸入標(biāo)準(zhǔn)曲線所算定的擬合直線之間的吻合（或偏離）程度的指標(biāo)。線性度eL用儀表的實際靜態(tài)特性曲線與其擬合直線的最大偏差絕對值與滿量程輸出之比的百分?jǐn)?shù)來表示。式（3-9）中，表示實際靜態(tài)特性曲線與其擬合直線的最大偏差絕對值，表示滿量程輸出。線性度的大小與擬合直線有關(guān)，對同一條靜態(tài)特性曲線，選定的擬合直線不同，得到的線性度數(shù)值也就不同。目前常用的擬合直線選取方法有：絕對線性度、端基線性度、最小二乘法線性度。（3-9）厚德弘毅博學(xué)篤行第29

頁1）絕對線性度絕對線性度通常取儀表的零點作為擬合直線的起點，以最大輸入xm對應(yīng)的最大輸出ym的坐標(biāo)為終點，連線OM作為擬合直線，如圖3-9所示。其中a為實際曲線，b為擬合直線。圖3-9絕對線性度厚德弘毅博學(xué)篤行第30

頁把儀表實際靜態(tài)曲線的零位和滿量程輸出之間的連線作為擬合直線，如圖3-10所示。其中1為實際曲線，2為擬合直線。2）端基線性度圖3-10端基線性度厚德弘毅博學(xué)篤行第31

頁其方程式為：

式（3-10）中，y為輸出量，x為輸入量，ym為滿量程輸出，xm為滿量程輸入；b為實際靜態(tài)曲線的零位值，等于擬合直線在y軸上的截距y0；k為擬合直線斜率，值為?？傻萌缦鹿剑海?-10）（3-11）厚德弘毅博學(xué)篤行第32

頁3）最小二乘法線性度

前面兩種擬合直線的獲取方法較為簡單、直觀，但擬合精度較低。擬合直線方程式為式（3-10），設(shè)實際有n個測試點。第j個測試點的測試值yj與擬合直線上相應(yīng)值的偏差為：最小二乘法擬合直線的擬合原則是使n個測試點的均方差：為最小值，由一階偏導(dǎo)：（3-12）（3-14）（3-13）厚德弘毅博學(xué)篤行第33

頁可得兩個方程式，并解得兩個未知量b，k的表達(dá)式如下:（3-15）工程應(yīng)用表明最小二乘法擬合精度高，可借助計算機進(jìn)行計算。厚德弘毅博學(xué)篤行第34

頁（3）靈敏度靈敏度是描述測量儀表對輸入量變化反應(yīng)的能力。通常由儀表輸出變化量dy和輸入變化量dx之比kn表示，如式（3-16）。從式（3-16）可以看出，是儀表靜態(tài)特性曲線上各點的斜率。儀表的靈敏度有如下三種情況：1）靈敏度為常數(shù)當(dāng)靜態(tài)特性為直線時，直線的斜率即為靈敏度。靈敏度kn不會隨x的變化而變化，為一常數(shù)。此時，靈敏度即為式（3-7）中的k1。例如，指針式電壓表的刻度是均勻分布的，說明其靈敏度為常數(shù)。（3-16）厚德弘毅博學(xué)篤行第35

頁2）靈敏度隨x的增大而增大在這種情況下，儀表的靜態(tài)特性是非線性的。例如，液體密度計的刻度分布是上疏下密。這是因為密度計總漂浮在水面上，它的浮力總等于重力，而密度計的重力不變，即密度計在不同的液體中所受的浮力是不變的，根據(jù)阿基米德定律可知：，式中，F(xiàn)和g都不變，可見

和V是反比的關(guān)系，所以隨著被測液體密度的增加，密度計的刻度將越來越疏。3）靈敏度隨x的增大而減小同樣，儀表的靜態(tài)特性也是非線性的。例如，量杯是一個上大下小的圓臺體，可以盛裝比量筒更多的液體，隨著被測液體體積的增加，其刻度將越來越密。厚德弘毅博學(xué)篤行第36

頁（4）回程誤差回程誤差又稱遲滯或滯后誤差，它是反映儀表在滿量程范圍內(nèi)，輸入量由小到大（正行程）或由大到?。ǚ葱谐蹋┳兓M(jìn)行反復(fù)測量所產(chǎn)生的輸出量的最大差值與測量范圍之比如圖3-11所示。圖3-11回程誤差厚德弘毅博學(xué)篤行第37

頁其值以滿量程輸出的百分比表示:式中，為正反行程輸出量的最大差值；為滿量程輸出值。造成回程誤差的原因很多，如傳動機構(gòu)間存在的間隙和摩擦，磁元件的磁滯等。在設(shè)計和制造儀表時，必須盡量減小回程誤差的數(shù)值。儀表的回程誤差越小，其測量的重復(fù)性越好。（3-17）厚德弘毅博學(xué)篤行第38

頁（5）重復(fù)性重復(fù)性是指儀表對輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次測量時所得到的靜態(tài)曲線的不一致程度，如圖3-12所示。其值通常用輸出最大不重復(fù)誤差與滿量程輸出的百分比表示：式中，為同一輸入量多次循環(huán)的同向行程輸出最大不重復(fù)誤差。圖3-12重復(fù)性（3-18）厚德弘毅博學(xué)篤行第39

頁重復(fù)性誤差是一種隨機誤差，按照式（3-18）和圖3-12來計算精度很低，因此應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差，見式（3-19），來計算。式中，S為子樣標(biāo)準(zhǔn)偏差，K為置信因子。計算標(biāo)準(zhǔn)偏差可以根據(jù)貝塞爾公式來計算，這里不作詳細(xì)介紹。引起重復(fù)性誤差的原因很多，與產(chǎn)生回程誤差的原因基本相同，多次測試的靜態(tài)特性曲線一致，重復(fù)性好，重復(fù)性誤差小。（6）靈敏限、量程關(guān)于靈敏限與量程的特性詳見1.3.2小節(jié)。（3-19）厚德弘毅博學(xué)篤行第40

頁

電氣測量除靜態(tài)特性外，在輸出量隨時間變化時，由于測量的慣性和滯后，還存在動態(tài)誤差。動態(tài)特性是指輸入量隨時間變化時，輸出量隨輸入而變化的關(guān)系。一般來說，在所考慮的測量范圍內(nèi)，實際的測量系統(tǒng)總是被處理為線性時不變系統(tǒng)，常用常系數(shù)微分方程來描述系統(tǒng)與輸入、輸出的關(guān)系。但為了研究和運算的方便，常通過拉斯變化在復(fù)數(shù)域中建立其相應(yīng)的“傳遞函數(shù)”，并在頻域中用傳遞函數(shù)的特殊形式—頻率響應(yīng)，在時域中用傳遞函數(shù)的拉斯反變化—權(quán)函數(shù)，以利于更便捷、明了地描述測量系統(tǒng)的動態(tài)特性。

動態(tài)特性厚德弘毅博學(xué)篤行第41

頁（1）一階系統(tǒng)任意一個系統(tǒng)可視為多個一階、二階系統(tǒng)的組合。如圖3-13所示RC電路就是一階系統(tǒng)。其通式表示為：對式（3-20）進(jìn)行變換為：圖3-13典型的一階系統(tǒng)（3-20）（3-21）厚德弘毅博學(xué)篤行第42

頁其中，靜態(tài)靈敏度，時間常數(shù)。那么一階傳遞函數(shù)為：對應(yīng)的頻率特性為：幅頻特性為，相頻特為，如圖3-14所示。（3-22）（3-23）厚德弘毅博學(xué)篤行第43

頁由圖3-14可見一階系統(tǒng)的頻率特性特點：（a）幅頻特性（b）相頻特性圖3-14一階系統(tǒng)幅頻和相頻曲線1）一階系統(tǒng)是一個低通環(huán)節(jié)。只有當(dāng)遠(yuǎn)小于時，幅頻響應(yīng)才接近于1，因此一階系統(tǒng)只適用于被測量變化緩慢或低頻的參數(shù)。2）幅頻特性降為原來的0.707（即-3dB），相位角滯后45°，時間常數(shù)決定了測量系統(tǒng)適應(yīng)的工作頻率范圍。厚德弘毅博學(xué)篤行第44

頁3）時間常數(shù)越小，頻率響應(yīng)特性越好。4）當(dāng)時，，，表明系統(tǒng)輸出與輸入為線性關(guān)系，相位差與頻率呈線性關(guān)系，輸出y(t)比較真實地反映輸入x(t)的變化規(guī)律。（2）二階系統(tǒng)如圖3-15所示RLC電路就是二階系統(tǒng)。圖3-15典型二階系統(tǒng)厚德弘毅博學(xué)篤行第45

頁對于二階系統(tǒng)同樣可用通式表示為：對應(yīng)傳遞函數(shù)為：對應(yīng)頻率函數(shù)為：其中，靜態(tài)靈敏度，系統(tǒng)固有頻率，阻尼比。

（3-24）（3-25）（3-26）厚德弘毅博學(xué)篤行第46

頁頻率函數(shù)的幅頻特性為：頻率函數(shù)的相頻特性為：對式（3-28）取對數(shù)，可得：（3-27）（3-28）（3-29）厚德弘毅博學(xué)篤行第47

頁（b）相頻特性（a）幅頻特性根據(jù)式（3-27）、式（3-29）可以得到二階系統(tǒng)的幅頻、相頻特性，如圖3-16所示：圖3-16二階系統(tǒng)幅頻和相頻曲線厚德弘毅博學(xué)篤行第48

頁由圖3-16可見，二階系統(tǒng)頻率特性的重要參數(shù)是、，其特征如下：1）二階系統(tǒng)是一個振蕩環(huán)節(jié)，當(dāng)輸入信號的頻率等于測量裝置的固有頻率，即處是裝置的共振點。，所以阻尼比很小時，有很高的共振峰。2）二階系統(tǒng)是一個低通環(huán)節(jié)，曲線呈水平狀態(tài)，隨的增大，先進(jìn)入共振區(qū)，后進(jìn)入衰減區(qū)。3）當(dāng)左右時，幾乎無共振，其水平段最長，其相頻特性幾乎是一斜直線。這意味著測量系統(tǒng)對這段頻率范圍內(nèi)任意頻率的信號，包括的直流信號的縮放能力是相同的，測量系統(tǒng)不會因為信號頻率的變化而輸出較大或較小的幅值。相頻特性幾乎是斜直線意味著各輸出信號的滯后相位角與其相應(yīng)的頻率成正比。事實上，以上這些特征直接反映了系統(tǒng)動態(tài)特性的好壞，均為一個直線式系統(tǒng)所希望的。鑒于以上原因，為了獲得盡可能寬的工作頻率范圍并兼顧具有良好的相頻特性，在實際測量裝置中，一般取阻尼比左右，并稱為最佳阻尼比。厚德弘毅博學(xué)篤行第49

頁（3）動態(tài)性能指標(biāo)動態(tài)性能指標(biāo)按照所在的分析域可以分為時域型和頻域型。1）時域型動態(tài)性能指標(biāo)測量設(shè)備的時域動態(tài)性能指標(biāo)一般用階躍輸入時測量設(shè)備的輸出響應(yīng)曲線上的特征參數(shù)來表示。一階系統(tǒng)，階躍輸入時的輸出響應(yīng)是非周期型的，如圖3-17所示。圖3-17一階測量系統(tǒng)階躍輸入時的響應(yīng)厚德弘毅博學(xué)篤行第50

頁

時間常數(shù)T，輸出量上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%所需要的時間。響應(yīng)時間te，輸出量達(dá)到穩(wěn)態(tài)值的某一允許誤差范圍內(nèi)，并保持此范圍內(nèi)所需最小時間；由于允許誤差范圍不相同時，響應(yīng)時間不同，所以下標(biāo)e表示不同的允許誤差范圍。例如，允許誤差為5%，則表示為t0.05。一階測量系統(tǒng)te與T的關(guān)系為，，?？梢姇r間常數(shù)越小，響應(yīng)越快。上升時間tr，測量設(shè)備輸出響應(yīng)值從5%（或10%）到達(dá)穩(wěn)態(tài)值的95%（或90%），或從0上升到穩(wěn)態(tài)值所需的時間。延遲時間td，測量設(shè)備輸出響應(yīng)值從0上升到穩(wěn)態(tài)值的50%所需的時間。厚德弘毅博學(xué)篤行第51

頁

對于二階系統(tǒng)，當(dāng)傳遞函數(shù)中阻尼比（實際阻尼系數(shù)與臨界阻尼系數(shù)之比）大于1時，在階躍輸入作用下，輸出響應(yīng)也是非周期的，所以按上述一階測量系統(tǒng)的性能討論即可；當(dāng)時，輸出響應(yīng)為衰減振蕩曲線，則除應(yīng)討論的響應(yīng)時間te、上升時間tr、延遲時間td等指標(biāo)外，還須討論峰值時間tp（輸出響應(yīng)曲線達(dá)到第一個峰值所需時間）與超調(diào)量Mp（輸出響應(yīng)曲線的最大偏差與穩(wěn)態(tài)值的百分比），如圖3-18所示。圖3-18二階測量系統(tǒng)階躍輸入時的響應(yīng)厚德弘毅博學(xué)篤行第52

頁峰值時間tp，輸出響應(yīng)曲線達(dá)到第一個峰值所需時間。超調(diào)量Mp，輸出響應(yīng)曲線的最大偏差與穩(wěn)態(tài)值的百分比。上升時間tr。衰減比，表示過渡過程曲線時間相差一個周期T的兩個峰值之比，即。（3-30）（3-31）（3-32）厚德弘毅博學(xué)篤行第53

頁2）頻域型動態(tài)性能指標(biāo)

頻域動態(tài)性能指標(biāo)常以輸入量為正弦信號時幅頻特性（或?qū)?shù)幅頻特性）和相頻特性的參數(shù)來規(guī)定。常用的指標(biāo)如下。頻帶寬，它是對數(shù)幅頻特性曲線上幅值增益不超過（如，n=3）所對應(yīng)的頻率范圍。工作頻帶（0~），它是與給定的測量系統(tǒng)幅值誤差范圍（如±1%、±2%）相對應(yīng)的頻率范圍，稱為截止頻率。跟隨角，當(dāng)時，對應(yīng)相頻特性上的相角。厚德弘毅博學(xué)篤行第54

頁第四部分電氣測試工具第55

頁測量是人類對客觀世界獲取定量信息的過程，在這個過程中，人們借助于專門的測試儀器和設(shè)備，通過實驗的方法，求出測量量的大小，從而對被測量的對象形成定性和定量的認(rèn)識。前面第二章已詳細(xì)介紹了電氣測試工具的基本功能及性能，這里不再贅述。在電氣測試實驗過程中常用的調(diào)試工具包括萬用表、兆歐表、電流測試儀表，電壓測試儀表、通用電子示波器、智能化數(shù)字存儲示波器、頻譜分析儀和邏輯分析儀等。下面主要介紹幾種常用電氣測試工具的工作原理、測試方法及性能指標(biāo)。第56

頁萬用表

萬用表是電力電子等部門不可缺少的測量儀表，一般以測量電壓、電流、和電阻為主要目的。是一種多功能、多量程的測量儀表、一般萬用表可測量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻等，有的還可以測量電容、電感及半導(dǎo)體的一些參數(shù)。萬用表按顯示方式分為指針萬用表和數(shù)字萬用表。（1）萬用表的工作原理如圖3-19所示，數(shù)字萬用表由數(shù)字電壓表配上相應(yīng)的功能轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，通過配置電流-電壓、交流-直流、歐姆-電壓等各類轉(zhuǎn)換器，將隨時間連續(xù)變化的模擬電壓量變換成數(shù)字量，由電子計數(shù)器對數(shù)字量進(jìn)行計數(shù)得到測量結(jié)果，再由譯碼顯示電路將測量結(jié)果顯示出來，從而完成對交直流電壓、電流、電阻等多種參數(shù)進(jìn)行直接測量。第57

頁圖3-19數(shù)字萬用表基本工作原理框架圖第58

頁（2）萬用表的主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)字萬用表的主要技術(shù)指標(biāo)包括測量范圍、分辨力、測量誤差、輸入阻抗與輸入偏置電流、抗干擾特性、測量速率等。圖3-20普通數(shù)字萬用表的基本構(gòu)成第59

頁兆歐表

隨著電力電子器件的不斷發(fā)展，大量的電力電子設(shè)備應(yīng)用范圍越來越廣泛,衡量電力電子設(shè)備絕緣性能好壞的重要參數(shù)是它的絕緣電阻值。因此電力設(shè)備一般都要做定期的絕緣檢查，確保設(shè)備安全可靠地運行，電氣設(shè)備運行的可靠性在很大程度上取決于絕緣部分的良好與否，所以，測量電器設(shè)備的絕緣性能顯得尤為重要。如圖3-21為智能型兆歐表的硬件框架圖。圖3-21智能型兆歐表硬件框架圖第60

頁（1）兆歐表的工作原理兆歐表的工作原理采用常見的電流電壓法，原理如圖3-22所示。圖3-22電壓電流法原理圖第61

頁該測試儀測試絕緣電阻采用電流電壓法，電流電壓法就是根據(jù)采樣電壓與回路中的電流I的比值，如圖3-22所示：R0為限流電阻，Rx為被測電阻，Rm為取樣電阻，Uin為測試回路的負(fù)高壓直流輸入電壓。

把式(3-35)代入式(3-34)可得：因為電壓Uin，限流電阻R0和采樣電阻Rm均為已知的固定值，因此由公式(3-36)就可求得絕緣電阻Rx的值：（3-34）（3-35）（3-36）（3-37）第62

頁（2）兆歐表的主要技術(shù)指標(biāo)兆歐表的主要技術(shù)指標(biāo)有輸出電壓、電壓精度、絕緣電阻測試范圍、電阻精度、短路電流、輸入電源。電流測試儀表

電流測試儀是一種靈敏度高，多量程保護(hù)電路的便攜式整流儀表。其特點是：測量范圍廣，共有二十個量程，能分別測量交直流雜散電壓和雜散電流，本身不需要電源，安全可靠。適宜測試煤礦井下鋼軌、水管、電纜等產(chǎn)生的電流及電壓，預(yù)防雜散電流放電引起的電雷管早爆及其它燃爆事故，使礦內(nèi)火源降至最低限度。（1）數(shù)字測量儀表的構(gòu)成

數(shù)字測量儀表的測量機構(gòu)大多是由數(shù)字電壓基本表構(gòu)成的。該基本表主要由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)碼顯示器和少量的外圍阻容元件配合組成。第63

頁圖3-23數(shù)字儀表原理框圖

雙積分A/D轉(zhuǎn)換器是數(shù)字電壓基本表的核心，它是通過對信號的取樣積分，對基準(zhǔn)電壓的反向積分及休止歸零等三個階斷實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換過程的。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含模擬和數(shù)字兩大部分，作用是把輸入的模擬電壓信號變成數(shù)字輸出，并驅(qū)動顯示。它轉(zhuǎn)換的實質(zhì)是用未知的被測電壓與已知的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度很高的基準(zhǔn)電壓相比較，轉(zhuǎn)換結(jié)果的顯示數(shù)碼是兩個電壓的比值，即：（3-38）第64

頁圖3-24數(shù)字電壓表基本電路圖第65

頁（2）數(shù)字直流電流表的構(gòu)成及工作原理1）結(jié)構(gòu)采用不同的分流電阻與數(shù)字電壓基本表并聯(lián)制成的，如圖3-25所示。圖3-25多量程數(shù)字直流電流表第66

頁2）工作原理

根據(jù)并聯(lián)電阻的分流原理制成，通過不同電阻的分流達(dá)到擴大量程的目的,該電路分流電阻與數(shù)字電壓基本表并聯(lián)。分流電阻的作用主要有：①保護(hù)數(shù)字電壓基本表測量機構(gòu)。②分流電阻產(chǎn)生的壓降將電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字基本表輸入電壓以實現(xiàn)I/U轉(zhuǎn)換。③分流電阻也是直流電流表的輸入阻抗，可根據(jù)歐姆定律計算分流電阻值。設(shè)數(shù)字電壓基本表的電壓量程是，數(shù)字直流電流表電流量程是，則分流電阻為：（3-39）第67

頁（3）數(shù)字交流電流表的構(gòu)成及工作原理1）結(jié)構(gòu)主要由測量線路、整流式AC/DC轉(zhuǎn)換器和數(shù)字電壓基本表組成。多量程數(shù)字交流電流表如圖3-26所示。圖3-26數(shù)字交流電壓表測量電路第68

頁2）工作原理數(shù)字交流電流表是在數(shù)字直流電流表及數(shù)字直流電壓表的基礎(chǔ)上增加了AC/DC轉(zhuǎn)換器。所以，這里主要介紹AC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理。常見的AC/DC轉(zhuǎn)化器是通過半波整流或者全波整流將交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號。線性整流式AC/DC轉(zhuǎn)換器是由運算放大器A，二極管、，反饋網(wǎng)絡(luò)電阻、接成同相放大電路得來的。該電路工作過程：交流信號經(jīng)運算放大器A放大后，進(jìn)入、組成的半波整流電路。整流后的輸出電壓從二極管引出，經(jīng)電容濾波后送至數(shù)字電壓基本表。該電路輸出電壓有效值輸入電壓有效值的關(guān)系為：（3-40）厚德弘毅博學(xué)篤行第69

頁圖3-27線性整流AC/DC轉(zhuǎn)換器電路圖因為該電路是半波整流，故直流平均電壓為：（3-41）（3-42）電流測試儀表的主要技術(shù)指標(biāo)有測量范圍、測量精度、供電電源、測量端輸入電壓、每一擋量程均可輸出電壓、響應(yīng)時間、自動量程切換、自動量程切換時間、短路瞬間過載電壓。（4）電流測試儀表的主要技術(shù)指標(biāo)

厚德弘毅博學(xué)篤行第70

頁電壓測量儀表適用于電力電網(wǎng)、自動化控制等領(lǐng)域，用于監(jiān)測電壓。儀表采用LED數(shù)碼管顯示形式，具有精度高、電磁兼容性好等特點。它由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成，模擬部分包括轉(zhuǎn)換式輸入放大器、基準(zhǔn)電壓源和A/D轉(zhuǎn)換電路。數(shù)字部分包括時鐘源、計數(shù)器、譯碼驅(qū)動顯示及邏輯控制。數(shù)字電壓測試儀表(DigitalVoltmeterMeasuringApparatus，簡稱DVM)，它是采用數(shù)字化測量技術(shù)，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表。目前，由各種單片A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，已被廣泛用于電工測量、工業(yè)自動化儀表及自動測試系統(tǒng)等領(lǐng)域，顯示出強大的生命力。與此同時，由DVM擴展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，把電量及非電量測量技術(shù)提高到嶄新水平。電壓測試儀表厚德弘毅博學(xué)篤行第71

頁（1）數(shù)字直流電壓表的結(jié)構(gòu)及工作原理1）結(jié)構(gòu)采用不同的分流電阻與數(shù)字電壓基本表并聯(lián)制成，如圖3-28所示。圖3-28多量程數(shù)字直流電壓表2）工作原理與單量程數(shù)字電流表相同，都是通過不同阻值分流電阻的分流達(dá)到擴大量程的目的。厚德弘毅博學(xué)篤行第72

頁1）結(jié)構(gòu)主要由測量線路、整流式AC/DC轉(zhuǎn)換器和數(shù)字電壓基本表組成。多量程數(shù)字交流電流表如圖3-29所示。（2）數(shù)字交流電壓表的結(jié)構(gòu)及工作原理圖3-29數(shù)字交流電壓表測量電路2）工作原理數(shù)字交流電壓表與數(shù)字交流電流表的工作原理類似。電壓測試儀表的主要技術(shù)指標(biāo)有顯示位數(shù)、量程、分辨力、測量速度、測量精度、輸入阻抗。（3）電壓測試儀表的主要技術(shù)指標(biāo)厚德弘毅博學(xué)篤行第73

頁

（1）通用電子示波器的工作原理它由垂直系統(tǒng)、水平系統(tǒng)、Z軸電路、中央處理單元（CPU）及電源等幾部分組成。由圖3-30可見，被測信號由Y輸入端輸入示波器，經(jīng)垂直衰減器、前置放大電路、延遲線和末級放大電路處理后，輸出幅度足夠大的信號加在示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上，使電子槍發(fā)射的電子束按被測信號的變化規(guī)律在垂直方向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。掃描信號發(fā)生器產(chǎn)生的掃描鋸齒波電壓，經(jīng)水平放大電路放大后，加到示波器的水平偏轉(zhuǎn)板上，使電子槍發(fā)射的電子束水平偏轉(zhuǎn)。為了使示波器顯示出穩(wěn)定的波形，將被測信號的一部分（內(nèi)觸發(fā)方式）或外觸發(fā)信號（外觸發(fā)方式）送到觸發(fā)同步電路，它輸出一個觸發(fā)信號去啟動掃描電路，產(chǎn)生一個由觸發(fā)信號控制其起點的掃描電壓。Z軸電路的作用是在掃描正程的時間內(nèi)產(chǎn)生增輝信號，加到示波器的柵極上，使熒光屏上的光跡增亮，而在掃描逆程將光跡消隱。通用電子示波器厚德弘毅博學(xué)篤行第74

頁

圖3-30示波器的原理框架圖（2）通用示波器的主要技術(shù)指標(biāo)通用示波器的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率響應(yīng)、偏轉(zhuǎn)靈敏度、掃描頻率、輸入阻抗、示波器的瞬態(tài)響應(yīng)、掃描方式。厚德弘毅博學(xué)篤行第75

頁

相比模擬示波器，數(shù)字存儲示波器具有體積小、便于攜帶、能存儲、能回放、便于分析研究等優(yōu)點，尤其是單次信號的捕捉、分析，具有很多的數(shù)字運算。如FFT，便于通訊，把采集或測量到的數(shù)據(jù)能夠傳輸?shù)诫娔X，利于分析對比等諸多優(yōu)勢。（1）數(shù)字存儲示波器的工作原理被測信號通過輸入端進(jìn)入輸入電路，經(jīng)放大、衰減后進(jìn)入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器A/D，A/D將被測模擬信號進(jìn)行采樣量化編碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號依次存儲在存儲器RAM中，需要時再將存儲器中存儲的內(nèi)容調(diào)出，通過D/A變換器，再將數(shù)字信號恢復(fù)為模擬信號，顯示在示波管的熒光屏上。智能化數(shù)字存儲示波器厚德弘毅博學(xué)篤行第76

頁

圖3-31數(shù)字存儲示波器的原理組成框架圖（2）數(shù)字存儲示波器的主要技術(shù)指標(biāo)數(shù)字存儲示波器的主要技術(shù)指標(biāo)有最大取樣速率、存儲帶寬、分辨率、儲容量、讀出速度。厚德弘毅博學(xué)篤行第77

頁

觀察某個信號的特性最常用的方法是用示波器來顯示波形，對其幅度、頻率等參數(shù)進(jìn)行時域分析，但是不能顯示出構(gòu)成非正弦信號頻率分量的情況。通過頻譜分析儀能夠?qū)?gòu)成非正弦信號的基波與各次諧波的頻率和幅度顯示出來，得到時域觀測所不能得到的獨特信息。（1）頻譜分析儀的分類頻譜分析儀按其工作原理可分為數(shù)字式頻譜儀及模擬式頻譜儀兩大類，模擬式頻譜儀是以模擬濾波器為基礎(chǔ)制成的，數(shù)字式頻譜儀是以數(shù)字濾波器和快速傅里葉變換為基礎(chǔ)制成的。頻譜分析儀 厚德弘毅博學(xué)篤行第78

頁（2）頻譜分析儀的工作原理數(shù)字式頻譜分析儀：數(shù)字式頻譜分析儀主要用于低頻段和超低頻段的信號測試，其原理結(jié)構(gòu)如圖3-32所示。圖中低通濾波器、取樣電路、A/D轉(zhuǎn)換器及存儲器構(gòu)成對信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，將信號變換成數(shù)字量送到專用的FFT（基于快速傅里葉分析法）計算機，計算出信號的頻譜送至顯示器顯示出來，而控制器則是用來控制和協(xié)調(diào)整機的工作。圖3-32數(shù)字式頻譜分析儀的基本構(gòu)成厚德弘毅博學(xué)篤行第79

頁

模擬式頻譜分析儀：目前模擬式頻譜分析儀應(yīng)用最為廣泛。模擬式頻譜分析儀又可以分為順序濾波式頻譜儀、掃頻濾波式頻譜儀、掃頻外差式頻譜儀等。1）順序濾波式頻譜儀其原理框架如圖3-33所示。被檢測信號經(jīng)過前置放大器進(jìn)行幅值放大以后送入一組窄帶濾波器，濾波器的中心頻率分別為，各濾波器選出各自的頻率分量。電子掃描開關(guān)受掃描發(fā)生器產(chǎn)生的階梯掃描電壓的控制，形成步進(jìn)轉(zhuǎn)接，將頻率分量依次送入檢波器順序檢波。檢波后