Werbung
Genauigkeit des True RMS-Werts und Hochfrequenzgehalt von Signalen
Eine häufige Fehlannahme lautet: Da ein AC-Multimeter für True RMS-Messungen vorgesehen ist, gelten seine
Spezifikationen bzgl. der Sinuswellengenauigkeit für alle Signalformen. Tatsächlich kann die Form des Eingangssignals
die Messgenauigkeit aller Multimeter erheblich beeinträchtigen, besonders, wenn dieses Eingangssignal
Hochfrequenzkomponenten enthält, die jenseits der Bandbreite des Geräts liegen.
Dies soll hier am Beispiel von Impulszügen verdeutlicht werden, die zu den schwierigsten Signalen für Multimeter
gehören. Die Pulsbreite dieses Signals bestimmt seinen Hochfrequenz-Gehalt maßgeblich. Das Frequenzspektrum
eines einzelnen Impulses wird durch sein Fourier-Integral bestimmt. Das Frequenzspektrum des Impulszugs
entspricht der Fourier-Serie, die das Fourier-Integral bei Vielfachen der Wiederholungsfrequenz (prf) des
Eingangsimpulses abtastet.
Die nachstehende Abbildung zeigt das Fourier-Integral von zwei sehr unterschiedlichen Impulsen: einem mit großer
Pulsbreite (200 µs), und einem mit kleiner Pulsbreite (6,7 µs). Die Bandbreite des ACV-Pfads im DMM beträgt 300 kHZ;
daher wird ein Frequenz-Gehalt über 300 kHz nicht gemessen.
Beachten Sie, dass das sin(πfT)/πfT Spektrum des schmales Impulses die effektive Bandbreite des Geräts deutlich
überschreitet. Das Nettoergebnis ist eine weniger genaue Messung des schmalen HF-Impulses.
Im Gegensatz dazu ist das Frequenzspektrum des breiten Impulses deutlich unter die Bandbreite des Multimeters
abgefallen, die (ungefähr) 300 kHz entspricht. Daher sind Messungen dieses Impulses präziser.
Eine prf-Reduzierung erhöht die Liniendichte im Fourier-Spektrum. Dadurch erhöht sich der Spektralenergieanteil des
Eingangssignals an der Multimeterbandbreite und somit die Präzision.
Zusammenfassend entstehen Fehler bei rms-Messungen, wenn eine signifikante Eingangssignalenergie bei
Frequenzen jenseits der Bandbreite des Multimeters vorliegt.
98
Bedienungs- und Servicehandbuch Agilent Truevolt Series DMM
Werbung
