一文詳解功率分析儀中校零和消零的區(qū)別

1.校零

先來說明一下零點誤差對正常測量的影響，基本測量電路如下圖所示：

圖 1 校零基本測量電路圖

設(shè)外部輸入實際信號為，對于運放調(diào)理電路來說零點失調(diào)電壓會跟著信號一起放大，設(shè)零點誤差為，如圖 1所示，則對放大電路來說實際收入為， 經(jīng)過放大后實際輸入到ADC的信號為。

零點誤差疊加在實際輸入信號上造成測量誤差，一般儀器出廠會經(jīng)過零點校準，但是隨著使用環(huán)境和器件老化等影響，零點會飄移。所以在客戶使用時也可以使能零點校準，原理如下圖所示：

圖 2 使能校準電路圖

零點校準時，SW1斷開，SW2閉合，此時ADC采集到的信號為;正常采樣時SW2斷開， SW1閉合，此時ADC采集到的信號如上面分析為，將兩次采樣值相減，則可得：

此時采集到的信號就是實際希望的信號，零點電壓被消除掉，精度更高，但是對實際輸入信號無影響。PA系列支持零點校準功能，如圖 3所示，可以點擊“校零”按鈕手動校零或開啟“自動校零”。當量程、濾波器等設(shè)置改變時需要自動重新校零。

圖 3 校準儀器界面設(shè)置

2.消零

消零即PA的NULL功能，NULL功能并不改變實際輸入信號，只是將采集到的信號進行算術(shù)上的加減實現(xiàn)平移，類似于給用戶提供算術(shù)零點替代實際信號零點。如圖 4所示，測量Vdc直流上疊加的正弦信號，連接正常信號到儀器點擊“NULL”按鍵，則直流信號Vdc會做為新的零點值，采樣后呈現(xiàn)給用戶的是以0點為中心的正弦信號，而Vdc被消除。此時如果接入Vdc的直流信號會顯示測得的信號為0。

圖 4 消零示意圖

NULL功能只適合特定用戶處理一些特定信號，呈現(xiàn)給用戶的信號和實際信號有差別，在正常過程使用中開啟NULL功能會導(dǎo)致測量錯誤。PA系列功率分析儀支持NULL功能，設(shè)置圖如下，同時支持用戶輸入自定義的NULL值，在測量回路的直流成分減去設(shè)的定偏置值。

圖 5 儀器NULL設(shè)置菜單

綜上所述，校零功能是儀器用來消除內(nèi)部測量電路零點偏差，提高測量精度，采集到的信號還是原始信號。而NULL功能則是儀器提供算術(shù)零點將信號整體平移，采集到的信號與原始信號有固定的直流偏差，適合特定應(yīng)用。