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2019年04月03日 | 如何鉴别功率分析仪中校零和消零的区别
2019-04-03
PA功率分析仪中有校零和消零（NULL）两个功能，他们都是用来调整测量值的，用户往往不知道该如何选择。他们有什么联系和区别呢？
校零
先来说明一下零点误差对正常测量的影响，基本测量电路如下图所示：
图 1 校零基本测量电路图
设外部输入实际信号为
，对于运放调理电路来说零点失调电压会跟着信号一起放大，设零点误差为
，如图 1所示，则对放大电路来说实际收入为
, 经过放大后实际输入到ADC的信号为
。
零点误差叠加在实际输入信号上造成测量误差，一般仪器出厂会经过零点校准，但是随着使用环境和器件老化等影响，零点会飘移。所以在客户使用时也可以使能零点校准，原理如下图所示：
图 2 使能校准电路图
零点校准时，SW1断开，SW2闭合，此时ADC采集到的信号为
；正常采样时SW2断开, SW1闭合，此时ADC采集到的信号如上面分析为
，将两次采样值相减，则可得：
此时采集到的信号就是实际希望的信号，零点电压被消除掉，精度更高，但是对实际输入信号无影响。PA系列支持零点校准功能，如图 3所示，可以点击“校零”按钮手动校零或开启“自动校零”。当量程、滤波器等设置改变时需要自动重新校零。
图 3 校准仪器界面设置
消零
消零即PA的NULL功能，NULL功能并不改变实际输入信号，只是将采集到的信号进行算术上的加减实现平移，类似于给用户提供算术零点替代实际信号零点。如图 4所示，测量Vdc直流上叠加的正弦信号，连接正常信号到仪器点击“NULL”按键，则直流信号Vdc会做为新的零点值，采样后呈现给用户的是以0点为中心的正弦信号，而Vdc被消除。此时如果接入Vdc的直流信号会显示测得的信号为0。
图 4 消零示意图
NULL功能只适合特定用户处理一些特定信号，呈现给用户的信号和实际信号有差别，在正常过程使用中开启NULL功能会导致测量错误。PA系列功率分析仪支持NULL功能，设置图如下，同时支持用户输入自定义的NULL值，在测量回路的直流成分减去设的定偏置值。
图 5 仪器NULL设置菜单
综上所述，校零功能是仪器用来消除内部测量电路零点偏差，提高测量精度，采集到的信号还是原始信号。而NULL功能则是仪器提供算术零点将信号整体平移，采集到的信号与原始信号有固定的直流偏差，适合特定应用。
史海拾趣
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