近幾年來應用處理機做為自動量測方式已經極為普遍,但在這些方法中大都只是局部某一類別項目,雖然在其類別應用具有一定的成效,但就整體的經濟與實用性而言,並非具有很完善的價值,故本文接著將藉由一組交、直流激磁源與高階的數位示波器來達成一套通用型的全自動化量測系統。
在進行量測時,需考慮誤差的產生來源包含有:不同電流感測裝置所造成之激磁電流與感應電壓間之時間抵補(Time Offset),亦即相位移誤差;使用低頻寬之示波器頻道(Channel)對量測到之磁滯迴線所造成之失真(Distortion)效應;由示波器所造成之誤差還有觸發跳動(Trigger Jitters)、延遲(Delays)以及擷取系統內ADC之DC抵補誤差;激磁源產生器之暫態不穩定度(Short-term Instability)與數值積分演算法所造成之積分誤差。有鑑於此,在設備架構時需考量到下列因素:
- (1)利用性能較佳之示波器以免除因示波器本身之性能限制所造成之量測誤差;
- (2)所研製之激磁源產生器性能良好,使得由暫態不穩定度引起的誤差足以忽略;
- (3)因電流感測裝置與系統設備之寄生效應所產生之相位移,可藉著低時間常數之精密電阻與相位移矯正程序而獲得改善;
- (4)因ADC之DC抵補與數值演算法所造成之誤差,可藉著交流激磁與使用過取樣(Over sampling)和十選一(Decimation)的處理技巧,來將誤差限制在合理(Feasible)範圍內。
- 總括來說,雖然測試的實驗項目廣泛,但皆透過電壓與電流的感測擷取,只要能在硬體方面採用合適的性能等級並明瞭誤差來源加以消除,便可顧及到各項試驗項目的量測信賴度,再以全自動化的理念來規劃操作架構,就可提供使用者更佳之便利性。
自動化量測的電子儀器設備設計方式
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