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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)出有關軟件包，能根據(jù)測試結(jié)果自動更新有關軸心線設置，而無須用戶對五軸軸心線的參數(shù)進行一一調(diào)試。刻劃精度是指在生產(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。