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飽和標準電池具有很的溫度系數(shù)。為了保持電壓穩(wěn)定，飽和標準電池必須在嚴格控制溫度的環(huán)境下工作。其電動勢E1和溫度之間的關(guān)系方程式為

E1-E20=[-40.6(t-20)+(t-20)2 (t-20)3]×10-6

式中:

Et——在給定溫度t的電動勢;

E20——在20℃時的電動勢。

在20℃時飽和標準電池的凈溫度系數(shù)為-40ppm/℃。它是電池每一個臂的溫度系數(shù)的代數(shù)和。其中，在正的溫度系數(shù)為+0. 000 31 V/℃，在負為 35 V/℃。

電池的兩臂必須保持在相同的恒定溫度之下，才能保證電池具有低而穩(wěn)定的總溫度系數(shù)。通常把電池放在溫度恒定的油槽或空氣槽中。油槽或空氣槽一般在高于室內(nèi)環(huán)境的溫度下工作。這是因為只使用加熱的方法，比同時使用加熱和致冷的方法更容易實現(xiàn)精密溫度控制。商品化的電池箱一般工作在約30℃的溫度下。

當電池的溫度發(fā)生變化，接著又回到原來的溫度時，飽和標準電池的輸出電壓表現(xiàn)出很的變化或滯后現(xiàn)象。溫度發(fā)生變化以后，電池的電動勢就不再穩(wěn)定，然后，其電壓慢慢地漂移回到原來的數(shù)值或達到一個新的穩(wěn)定值。電池電壓的漂移可能持續(xù)60天到90天之后，才回到原來數(shù)值的之內(nèi)。

飽和標準電池除了對溫度的變化非常敏感以外，下列的各種因素都可能使得電池組在更長的時間里發(fā)生相當?shù)钠?/span>

■ 沖擊或振動，

■ 傾斜

■ 在電極上形成氣泡雷尼紹AxiSet™Check-Up(回轉(zhuǎn)軸心線檢查工具)通過自動測頭測量程序，從標準球上采集性能數(shù)據(jù)，進而提供準、可重復的測試結(jié)果，同時包含簡單而有效的數(shù)據(jù)分析。所有測試均使用雷尼紹現(xiàn)有的主軸安裝式觸發(fā)測頭(多數(shù)多軸機床的標準配置)來執(zhí)行，并通過AxiSet Check-Up隨附的機床特定軟件創(chuàng)建測頭測量程序。

五軸機床回轉(zhuǎn)軸誤差類型

AxiSet Check-Up為回轉(zhuǎn)軸的校正和位置性能檢測提供了經(jīng)濟有效的解決方案。

多軸機床在市場上呈現(xiàn)了強勁的增長勢頭，但目前還沒有一種簡單可靠的方法可用來分析回轉(zhuǎn)軸的性能，并有效識別因機床裝調(diào)超差、碰撞或磨損而導致的故障。精密加工的關(guān)鍵在于，能夠了解回轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心相對于機床線性軸的位置。如果沒有這些“回轉(zhuǎn)軸中心”的準數(shù)據(jù)，機床控制器就不能在回轉(zhuǎn)軸運動時可靠地控制刀具和工件的相對位置，進而導致加工結(jié)果不一致。

AxiSet Check-Up測試操作步驟

要保利用AxiSetCheck-Up實現(xiàn)回轉(zhuǎn)軸性能的優(yōu)化分析，機床的三個標準線性軸也須達到規(guī)定的技術(shù)指標。如有必要，使用雷尼紹的XL-80激光校準系統(tǒng)對線性誤差進行認和修正，然后使用雷尼紹QC20-W球桿儀定期進行檢查。這些功能強的機床性能測試產(chǎn)品配合使用，可保五軸加工中心和車銑中心持續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的工件。

雷尼紹在回轉(zhuǎn)軸軸心線檢查工具的基礎上，為方便廣用戶對提高五軸機床精度的需求，更進一步對于部分數(shù)控機床研發(fā)出有關(guān)軟件包，能根據(jù)測試結(jié)果自動更新有關(guān)軸心線設置，而無須用戶對五軸軸心線的參數(shù)進行一一調(diào)試?？虅澗仁侵冈谏a(chǎn)期間將柵尺刻線刻入圓環(huán)的精度。

系統(tǒng)精度為刻劃精度加上讀數(shù)頭周期誤差(電子細分誤差，SDE)。

安裝精度是指將光柵安裝在工作軸上以后，客戶得到的光柵精度。其中包含系統(tǒng)精度，但也會受到其他因素的影響，其中主要因素是圓環(huán)/碼盤的偏心率。

對于較小的圓環(huán)/碼盤而言，偏心率可能是對安裝精度影響的因素。盡管所有圓環(huán)校準證書都有一個典型安裝精度圖，展示了根據(jù)安裝指南中詳述的推薦指南安裝時的安裝精度，但無論是系統(tǒng)精度還是安裝精度，都需視具體系統(tǒng)而定。固態(tài)電壓標準的維護(maintenance)是通過對其輸出電壓時進行比較以及測量和預計其隨時間的穩(wěn)定性來進行的。

在以下的討論中，732B和732A可以互換使用。把未知參考電壓和已知參考電壓反向串聯(lián)，測量其差值，就可以對二者進行比較。對于兩個參考電壓之差在10μV之內(nèi)的情況來說，容易的方法是使用如福祿克公司的845AB或845AR這樣的檢零計和已知的電壓標準732B。

圖7—12給出了其設置的情況。

把被測732B的10V輸出的高連到845AB的高。已知標準的10V輸出的高連到845AB的低。已知標準的10V輸出的低和被測732B的10V輸出的低連到845AB的保護，并將845AB保護和低之間的短路片去掉。

8215AB的兩個輸入相對于測量公共都約為10V。被測732B和已知標準之間的幾個微伏的電壓差就在845AB上顯示出來。

845AB的分辨度為0.1μV。當用它作為檢零計來比較10 V的參考電壓時，0.1μV相當于。當被測的電壓之差于10μV時，應當使用具有0.1μV分辨度的DMM。

當把固態(tài)參考電壓標準的電源切斷然后再接通時，或者當其溫度發(fā)生變化時，固態(tài)參考電壓標準的輸出可能表現(xiàn)出一個小的久性的變化。所以，作為高準度的標準，固態(tài)參考電壓標準應當總處于通電的狀態(tài)。在運輸固態(tài)參考電壓標準時，這一點特別重要。

輸出隨時間的穩(wěn)定性

我們使用統(tǒng)計技術(shù)來估計單個的732B的輸出以及其一組的平均值隨時間的穩(wěn)定性。這方面的內(nèi)容將在第21章“計量學中的統(tǒng)計學工具”中介紹。

通常使用線性回歸的方法，來預計在未來某一時間732B輸出電壓的數(shù)值，見圖7—13。

圖7-13表明，對于一個典型的標準來說，其回歸線Vx穿過它的輸出的變化范圍，我們可以很方便地把該輸出分為高頻噪聲和低頻噪聲。低頻噪聲的周期可能有幾天，如圖中即為10天。由于低頻噪聲的影響，進行線性回歸時可能會對固態(tài)參考電壓標準的輸出不定度估計不足。

1992年1月在測量科學會上發(fā)表的文章“定DC參考標準技術(shù)指標的新方法”中，介紹了一種方法(本文的重印本可以從福祿克公司得到)。這種方法使用7周期移動平均來估計由低頻噪聲和高頻噪聲所引起的不定度。采用這種方法，通過線性回歸得到的預計的輸出不定度為

式中

Utot——總不定度;

S1——回歸線的標準偏差數(shù)字式萬用表的基本任務之一是測量電壓。 典型的直流電源是電池，如汽車中使用的電池。

交流電源通常是由發(fā)電機產(chǎn)生的。 住所中的墻壁插座是常見的交流電壓來源。 某些裝置可將交流轉(zhuǎn)換為直流。 例如，與墻壁上的交流插座相連的電視機、 立體聲設備、 錄像機和計算機等電子設備都使用所謂整流器將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。 此直流電壓為這些設備中的電子電路供電。

在排查電路故障時，步通常是測試電源電壓是否正。 如果沒有電壓， 或者電壓太高或太低，就應該在進一步調(diào)查之前解決電壓問題。

與交流電壓相關(guān)的波形或者是正弦波，或者是非正弦波(鋸齒波、 方波、 波紋等)。 優(yōu)質(zhì)數(shù)字式萬用表可顯示這些電壓波形的“rms” 值(均方根值)。 rms 值是交流電壓的有效值或等效直流值。

多數(shù)數(shù)字式萬用表為 “平均值響應” 型，可在交流電壓信號是純正弦波的情況下給出精 rms 讀數(shù)。 平均值響應型萬用表不能精測量非正弦信號。若要精測量非正弦信號，可使用直至規(guī)定波峰因數(shù)時均能給出 “真有效值” 的數(shù)字式萬用表。波峰因數(shù)就是信號的峰值與 rms 值之比。 對于純正弦波而言，該比值為 ;但該值經(jīng)常會得多(例如，對于整流器電流脈沖)。 因此，平均值響應型萬用表的讀數(shù)常常會低于實際 rms 值。

信號頻率會限制數(shù)字式萬用表測量交流電壓的能力。 多數(shù)數(shù)字式萬用表可精測量頻率從 50 Hz到 500 Hz 的電壓，但數(shù)字式萬用表的交流測量帶寬可能為幾百千赫茲。 這種萬用表由于會“看到”更多復雜交流信號，讀數(shù)可能會偏高。 數(shù)字式萬用表的交流電壓和電流準度參數(shù)應規(guī)定頻率范圍以及該范圍的準度。

如何進行電壓測量

1、根據(jù)需要，選怪 V～(交流)或 V(直流)擋。

2、將黑色測試探頭插到 COM 輸入插孔中。 將紅色測試探頭插到 V輸入插孔中。

3、如果數(shù)字式萬用表只能手動變換量程，請選握高量程，以便不讓輸入過載。

4、跨負載或電源(與電路并聯(lián))，將探頭尖與電路接觸。

5、查看讀數(shù)，務必注意測量單位。

注意為獲得正極性(士)的直流讀數(shù)，請將紅色測試探頭與電路的正極接觸，將黑色探頭與負極接觸。

1/1000 V = 1 mV

1000V= 1 kV

高壓探頭可用于電視機或陰極射線營的維修ELM 系列 EtherCAT 測量模塊是成熟精密測量技術(shù)和工程的魯棒性和長期可用性的成功結(jié)合。該方案還通過提供的不同版本的工業(yè)測量技術(shù)來滿足具有挑戰(zhàn)性的要求，從而有助于實現(xiàn)測試臺和實驗室應用。它集成多通道和可在線切換測量范圍的功能以及針對不同通道數(shù)量的*的型號。

采用金屬外殼的 DIN 導軌安裝式模塊

● 安裝在 DIN 導軌上，與為人們所熟知的 EtherCAT 子模塊一起使用

● 可以接受電纜屏蔽層并將接地線(PE)用作導線，并以機械方式緊固

● 為模擬量電子設備提供有效散熱，并將熱量散發(fā)到控制柜后壁。

● 適用于要求嚴格且低維護的環(huán)境

● 在高品質(zhì)電子元件四周使用防護設計

● 減少電磁干擾(EMI)影響

靈活的連接器前

● 配備有維護用快速釋放機構(gòu)的推入式連接器 — 滿足典型要求的標準解決方案。 安裝簡單，長期可靠

● 用于振動分析的 BNC 接頭，快速簡單的卡扣連接，通過同軸電纜進行良好屏蔽，快速接線修改

● 高品質(zhì) LEMO 連接器用于高應用。雖然在組裝上稍微有點困難，但具有一致的屏蔽性，并可用作電源插頭;在進行維護或者其它操作時可以輕松拆卸

● 高品質(zhì)界面外觀與高測量精度相匹配

從豐富的自有測量業(yè)知識中獲益，倍福擁有開發(fā)咨詢以及生產(chǎn)和質(zhì)量保證所需的必要知識。

每根模擬量電纜的可選擇性集成的屏蔽連接器能夠?qū)崿F(xiàn)干凈壓接后，高質(zhì)量的模擬測量技術(shù)總是從電纜連接開始高過程穩(wěn)定性

在多數(shù)無人值守的及無需經(jīng)常維護的環(huán)境中，生產(chǎn)過程穩(wěn)定性特別重要。因為測試工程師無法每天檢查它是否正常進行，設備必須獨立地定它們是否仍能進行正測量

● 廣泛的診斷功能可以在技術(shù)可行的前提下一定程度地檢測短路、電纜斷裂和分流

● 全面的自檢和重復內(nèi)部檢查

●連續(xù)監(jiān)測溫度和輸入，以檢測過載并防止出現(xiàn)致命故障

● 通過 EtherCAT 不斷提供診斷報告

可追溯性和重新校準

每個倍福的測量子模塊都有其自己的 ID，可以為這個 ID 頒發(fā)一個出廠證書。此外，通過倍福的重新校準服務，可以在德國威爾的工廠檢查、校準和重新校準 ELM 設備。齊納二極管是50年代固體物理學的發(fā)現(xiàn)，它是一個固態(tài)的穩(wěn)壓器。早期的齊納二極管不是特別穩(wěn)定的，并且具有比較高的噪聲電平。現(xiàn)在.經(jīng)過改進的齊納二極管的穩(wěn)定性可以超過飽和標準電池。然而，即使是按相同的工藝、同一批制作的齊納二極管.其長期穩(wěn)定性也可能有很的不同。在短期測試中可能無法發(fā)現(xiàn)這種區(qū)別。但是，在精密控制的環(huán)境條件和電氣工作條件下.監(jiān)測長期穩(wěn)定性的選擇工藝，則一定能夠定這種長期穩(wěn)定性的區(qū)別。

分立齊納二極管實具有很多人們期望的特性。它在機械上是穩(wěn)定的，不受相當水平的沖擊和振動的影響。在經(jīng)受了極的溫度變化以后，它也相對比較穩(wěn)定。

多數(shù)齊納二極管都有溫度系數(shù)(TC)。可以挑選出具有低溫度系數(shù)的齊納二極管，并使用補償電路工作，這樣就能使它在幾度的溫度范圍(2到3℃)之內(nèi)接近于零溫度系數(shù)。在制造打算用作參考電壓的齊納二極管時，應使它具有接近2 mV/℃的正溫度系數(shù)。然后把它和一個具有約為-2 mV/℃的負溫度系數(shù)的正向偏置硅二極管組合在一個外殼之內(nèi)。通過這種組合方法就得到了低溫度系數(shù)的器件。齊納二極管還可以工作在一個小的控溫爐內(nèi)。在很多的數(shù)字多用表和校準器中，齊納二極管都用來作為主直流電壓參考基準。圖7-11表示的是一個帶有集成正向偏置二極管的溫度補償齊納二極管。

齊納參考二極管的典型工作電壓在6.2 V到6.3 V之間。它是一個并聯(lián)型穩(wěn)壓器。齊納二極管不會由于其輸出發(fā)生短路而損壞。當短路現(xiàn)象去掉以后，它會迅速地重新建立起輸出電壓。如果從齊納二極管吸取一個小的電流，那么由于在其通常約為20?的輸出阻抗上的IR電壓降的作用，其輸出的參考電壓將會發(fā)生變化。