數字濾波技術在精密測量儀表中的應用研究

3．4 結果分析
表2中，已消除零偏后的測量值與未消除零偏的測量值比較，并不完全按給定的數學模型構成數據采集值與零偏經驗值相減的關系，只是近似與數學模型相符。這是因為在零偏經驗值中包含了微小的輸入短路本機噪聲在內，與所采集的數據不構成相減的關系，此因素影響不大，主要原因是零偏在小范圍內漂移，放大倍數也存在一定的偏差，所以測量結果與期望值不完全一致。但是，從測量結果來看，經零偏濾波后的測量值，其測量精度已有明顯改善，能夠達到預期效果，這種濾波方法是基本合理的。

4 輸入短路本機噪聲影響的消除
4．1 數學模型
根據噪聲的特性分析，噪聲電壓的平均值一般為零，噪聲對電壓測量的影響與被測電壓通常構成均方根的關系。要消除輸入短路本機噪聲的影響，可建立以下數學模型：

式中：y為電壓測量值，x為所采集一組數據的平均電壓值，k為輸入短路本機噪聲電壓經驗值。
4．2 經驗值的確定
本機噪聲小是ZJL801納伏電壓標準裝置的主要特點之一，通過實驗可測出主機輸入時的輸入短路本機噪聲電壓在O．74～1．45 nV之間，取經驗值為1．0 nV。前置輸入時的輸入短路本機噪聲電壓在0．15～0．55 nV之間，取經驗值為O．4 nV。
4．3 實驗結果
4．3．1 主機lμV量程檔1 nV～10 nV實驗結果
用5520A多功能校準源輸出頻率為30 kHz、幅度為100～lO mV電壓，經1 000∶1和l 0000∶1的組合同軸衰器衰減后輸入到ZJL801納伏電壓標準裝置(帶通濾波器設置為300 Hz～100kHz，時間常數設置為30 s)，分別進行輸入短路本機噪聲濾波前和濾波后1～10 nV衰減電壓測量。測量結果如表3所示。