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7V和10V电压基准的测试 Test of 7V & 10V Voltage Reference

时间:2012-10-09  来源:38hot  作者:lymex

○、序言
DIY了个电压基准,到底性能如何?怎么才能在有限的环境下知道该基准做的是否成功?这是很多人所关心的。

有了一个妥当的测试,就能考核自己的7V和10V基准的好坏,分类,也能给找出不理想原因提供依据,进行改进。

描述:图:Aeon在2009年7月制作的10V基准,220V供电

 

一、测试前对基准的要求
1、有良好的安装和外壳
内部焊接和固定稳定,接线良好,基准IC周围装有防热对流的泡沫,有铝盒子作为均温和屏蔽
2、有良好的电源
电源要求有电磁隔离(一般要装滤波器),采用线行变压器结构(而不是开关电源),初次极绝缘良好,具有静电屏蔽,并有较小的初次极电容。
最好装有电池,这样不仅可以在短期掉电的时候可以支撑运行,还可以进行转移测试,更主要的是测试时可以断开交流电,直接电池供电避免交流电引入的干扰。
电源部分最好与基准部分独立,以免互相电干扰和热干扰
3、有一个良好的测试环境
温度稳定
电磁环境好,无干扰
接地

下图为Aeon 10V基准的内部。可以看到,电源部分带有滤波器,放在最后,距离基准部分比较远,这样影响(热、电磁干扰)就小。
外壳是铝的,直接接到交流电的中性点(PE,保护地)
同时,主基准部分有自己单独的屏蔽,一方面可以均热,另一方面也是屏蔽,这部分引出后就是保护(Guard)

 

二、测试项目
那么基准的哪些指标值得去测试呢?
1、稳定性。
稳定性包括超短期稳定性、短期稳定性、中期稳定性、长期稳定性三类
超短期稳定性主要指10秒为一周期或更短时间的稳定性,这个指标直接影响测量读数的可重复性。如果可重复性不太好,多次读数值就不一致,让后续测量难于进行。短期稳定性的主要原因是基准的超低频噪音,可以用Vp-p来表示,单位uV,或者可以用多次测试的标准离差(单位uV或ppm)来表示。

短期稳定性,一般指半小时之内的稳定性。当比较两个基准或多个基准的时候,一般要有先后测试次序,即测试一套数据需要一段时间,一般在10分钟到半小时。在此期间要求基准变化很小,否则将影响结果。

中期稳定性,一般指一个月到90天的稳定性。这个指标主要用在异地转移、对比测试和校准。一个基准从标定后,应该尽快加以利用,以免基准发生变化。

长期稳定性,一般指年稳,或者更长的时间。正规的检测都是一年一次,因此在此期间就处于无校准的自由状态,所以在这一年之间尤其是后半年,基准如何完全要靠自身的稳定性来保证。业余条件下,有可能校准的时间更长,因此也对长期稳定性提出更高的要求。长期稳定性一般用ppm/年来表示。现在由于正规的使用避免用ppm字样,因此都用uV/V来替代ppm。

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