璟晨實業(yè)**測評:普源電源如何實現(xiàn) 0.1% 測量精度
在精密電子測試與科研實驗領(lǐng)域,電源測量精度是衡量電源性能的關(guān)鍵指標之一。普源電源憑借其***技術(shù),在眾多產(chǎn)品中脫穎而出,能夠?qū)崿F(xiàn)令人矚目的 0.1% 測量精度。作為普源在中國區(qū)的代理商,璟晨實業(yè)長期深耕電子測試測量領(lǐng)域,對各類電源產(chǎn)品有著深入研究與豐富實踐經(jīng)驗。接下來,我們將從多個關(guān)鍵維度,為您剖析普源電源實現(xiàn)高精度測量的奧秘。
一、精密的硬件設(shè)計是基石
(一)高穩(wěn)定性的電源電路架構(gòu)
普源電源采用了先進的線性電源電路架構(gòu),相較于常見的開關(guān)電源,線性電源在輸出電壓和電流的穩(wěn)定性上表現(xiàn)更為出色。其工作原理是通過調(diào)整功率管的導(dǎo)通程度,使輸出電壓或電流保持恒定。在這一過程**率管相當于一個可變電阻,根據(jù)輸出反饋信號實時調(diào)整自身電阻值,從而精確控制輸出電量。這種架構(gòu)極大地減少了電源輸出的紋波和噪聲,為實現(xiàn)高精度測量奠定了堅實基礎(chǔ)。以普源 DP2000 系列高精度可編程線性電源為例,在 20Hz - 20MHz 帶寬內(nèi),紋波和噪聲指標小于 350μVrms 或 2mVpp ,如此低的紋波和噪聲水平,有效降低了對測量結(jié)果的干擾,確保測量精度的穩(wěn)定性。
(二)質(zhì)量的電子元器件選型
為了達到 0.1% 的測量精度,普源在電源內(nèi)部元器件的選擇上極為嚴苛。例如,在電阻器的選用上,采用了高精度、低溫漂的金屬膜電阻。這類電阻的阻值精度可控制在極小范圍內(nèi),且受溫度影響產(chǎn)生的阻值變化微乎其微。以常見的 1kΩ 電阻為例,普通電阻的精度可能在 ±1% 左右,而普源選用的高精度電阻精度可達 ±0.01% 甚至更高。同樣,在電容器的選擇上,采用了穩(wěn)定性較好的鉭電容和高精度的陶瓷電容,它們能夠精細地存儲和釋放電荷,保證電源輸出的穩(wěn)定性和準確性。這些質(zhì)量元器件的協(xié)同工作,從硬件層面保障了電源測量精度的可靠性。
(三)高精度的采樣電路設(shè)計
采樣電路是獲取電源輸出電壓和電流數(shù)據(jù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其精度直接影響**終的測量精度。普源電源配備了專門設(shè)計的高精度采樣電路,采用了高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。以部分**型號為例,ADC 的分辨率高達 24 位,這意味著能夠?qū)⒛M信號轉(zhuǎn)換為極為精細的數(shù)字信號。在測量過程中,采樣電路以極高的速率對電源輸出進行采樣,確保能夠捕捉到信號的微小變化。例如,對于一個 1V 的輸出電壓,24 位 ADC 能夠?qū)⑵浞直媛侍嵘良s 0.00000012V,如此高的分辨率使得電源能夠精確測量到輸出電量的細微波動,為實現(xiàn)高精度測量提供了有力的數(shù)據(jù)支持。
二、先進的校準技術(shù)是保障
(一)多點校準技術(shù)的應(yīng)用
普源電源采用了先進的多點校準技術(shù),區(qū)別于傳統(tǒng)的單點校準。在出廠前,技術(shù)人員會在多個不同的輸出電壓和電流點進行校準操作。例如,對于一款輸出電壓范圍為 0 - 30V、輸出電流范圍為 0 - 5A 的電源,會在 0V、5V、10V、15V、20V、25V、30V 以及 0A、1A、2A、3A、4A、5A 等多個關(guān)鍵節(jié)點進行校準。通過在這些點上采集大量的實際輸出數(shù)據(jù),并與標準值進行比對,建立起詳細的校準曲線。在實際使用過程中,電源會根據(jù)實時輸出的電壓和電流值,自動在該校準曲線上查找對應(yīng)的校準系數(shù),對測量結(jié)果進行精確修正,從而有效消除由于元器件特性差異、溫度漂移等因素導(dǎo)致的測量誤差,確保在全量程范圍內(nèi)都能實現(xiàn)高精度測量。
(二)自動溫度補償校準
環(huán)境溫度的變化會對電源內(nèi)部元器件的性能產(chǎn)生影響,進而導(dǎo)致測量精度下降。普源電源內(nèi)置了高精度的溫度傳感器,能夠?qū)崟r監(jiān)測電源內(nèi)部的溫度變化。當溫度發(fā)生變化時,電源會自動啟動溫度補償校準機制。例如,當溫度升高時,電阻器的阻值可能會略微增大,導(dǎo)致輸出電壓或電流產(chǎn)生偏差。此時,溫度傳感器將溫度變化信息反饋給電源的控制芯片,控制芯片根據(jù)預(yù)先存儲的溫度與測量誤差的對應(yīng)關(guān)系,自動調(diào)整校準系數(shù),對測量結(jié)果進行補償。通過這種自動溫度補償校準技術(shù),普源電源能夠在較寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的 0.1% 測量精度,適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境。
(三)定期校準提醒與遠程校準功能
為了確保用戶在長期使用過程中電源始終保持高精度,普源電源具備定期校準提醒功能。用戶可以根據(jù)實際使用情況,設(shè)置校準周期。當達到預(yù)設(shè)的校準時間時,電源會通過顯示屏或外接通信設(shè)備向用戶發(fā)出提醒信號,提示用戶進行校準操作。此外,部分型號的普源電源還支持遠程校準功能。用戶只需通過網(wǎng)絡(luò)連接到普源的專業(yè)校準服務(wù)器,在專業(yè)技術(shù)人員的遠程指導(dǎo)下,即可完成電源的校準工作。這種遠程校準方式不僅方便快捷,而且能夠確保校準過程的專業(yè)性和準確性,進一步保障了電源測量精度的長期穩(wěn)定性。
三、智能算法與軟件優(yōu)化是**
(一)數(shù)字濾波算法消除噪聲干擾
在實際工作環(huán)境中,電源會受到各種電磁干擾和噪聲的影響,這些干擾信號可能會疊加在電源輸出信號上,導(dǎo)致測量誤差。普源電源通過內(nèi)置的智能數(shù)字濾波算法,對采樣到的信號進行實時處理。數(shù)字濾波算法能夠識別并濾除各種高頻、低頻噪聲以及周期性干擾信號。例如,對于常見的 50Hz 工頻干擾,數(shù)字濾波算法可以通過設(shè)計特定的濾波器參數(shù),將其從采樣信號中有效去除。在處理復(fù)雜的噪聲環(huán)境時,普源電源的數(shù)字濾波算法能夠根據(jù)噪聲的特性動態(tài)調(diào)整濾波參數(shù),確保在不影響有用信號的前提下,很大程度地消除噪聲干擾,從而提高測量精度。
(二)數(shù)據(jù)處理算法提升測量精度
除了濾波算法,普源電源還運用了一系列先進的數(shù)據(jù)處理算法來提升測量精度。例如,在測量電流時,采用了自適應(yīng)加權(quán)平均算法。該算法會根據(jù)每次采樣數(shù)據(jù)的可信度進行加權(quán)計算,對于可信度高的數(shù)據(jù)賦予較大的權(quán)重,而對于可能受到干擾或異常的數(shù)據(jù)賦予較小的權(quán)重。通過這種方式計算得到的電流值,能夠更準確地反映實際電流大小,有效減少了測量數(shù)據(jù)的波動和誤差。此外,在測量電壓時,運用了多項式擬合算法對測量數(shù)據(jù)進行修正。通過對大量測量數(shù)據(jù)的分析和擬合,建立起電壓測量值與真實值之間的多項式關(guān)系,利用該關(guān)系對測量結(jié)果進行校正,進一步提高了電壓測量的精度。
(三)用戶界面與操作軟件的優(yōu)化
普源電源的用戶界面和操作軟件也經(jīng)過了精心優(yōu)化,以方便用戶準確設(shè)置測量參數(shù),從而間接提升測量精度。操作軟件具有簡潔直觀的界面設(shè)計,用戶可以輕松找到各種功能設(shè)置選項。在設(shè)置輸出電壓和電流時,軟件提供了高精度的數(shù)值輸入框,用戶可以精確輸入所需的數(shù)值,并且軟件會實時顯示當前設(shè)置的參數(shù)值以及對應(yīng)的測量精度范圍。同時,軟件還具備參數(shù)校驗功能,當用戶輸入的參數(shù)超出合理范圍時,會及時發(fā)出提示信息,避免因參數(shù)設(shè)置錯誤而導(dǎo)致測量誤差。此外,軟件還支持多種語言切換,方便不同地區(qū)的用戶使用,**提高了用戶操作的便捷性和準確性,為實現(xiàn)高精度測量提供了良好的用戶體驗支持。
通過精密的硬件設(shè)計、先進的校準技術(shù)以及智能算法與軟件優(yōu)化等多方面的協(xié)同作用,普源電源成功實現(xiàn)了 0.1% 的高精度測量。這一***的性能表現(xiàn),使其在電子研發(fā)、科研實驗、工業(yè)檢測等對電源測量精度要求極高的領(lǐng)域中備受青睞。璟晨實業(yè)作為普源的合作伙伴,將繼續(xù)為廣大客戶提供專業(yè)的產(chǎn)品咨詢和質(zhì)量的技術(shù)服務(wù),助力各行業(yè)用戶充分發(fā)揮普源電源的高精度優(yōu)勢,推動相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展 。
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深圳市璟晨實業(yè)發(fā)展有限公司始創(chuàng)建于2009年12月28日,正式成立于2019年11月20日,公司主要業(yè)務(wù)包括工業(yè)及科學類儀器儀表;工業(yè)測試實驗室儀器及方案的研發(fā)和教育類儀器銷售;醫(yī)院智能康復(fù)系統(tǒng)的研究和開發(fā);以及綜合成像解決方案的研究和開收。
共用配套設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn): 儀器儀表及GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航模擬信號源及測試系統(tǒng)的研發(fā)和銷售,電視信號源及TV電視中心信號源測試系統(tǒng)的研發(fā)與銷售。智能安防系統(tǒng)、相關(guān)設(shè)備;全球定位系統(tǒng)及相關(guān)配套產(chǎn)品;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推廣。
合作單位:深圳比亞迪汽車電子有限公司,比亞迪股份有限公司,江蘇中船集團、豐島集團,深圳創(chuàng)維汽車電子有限公司,創(chuàng)維集團,康佳集團,廈門博泰汽車電子有限公司,重慶郵電大學,天津中標檢測認證有限公司,南昌工程學院等。