数字滤波技术在精密测量仪表中的应用研究

3．4 结果分析
表2中，已消除零偏后的测量值与未消除零偏的测量值比较，并不完全按给定的数学模型构成数据采集值与零偏经验值相减的关系，只是近似与数学模型相符。这是因为在零偏经验值中包含了微小的输入短路本机噪声在内，与所采集的数据不构成相减的关系，此因素影响不大，主要原因是零偏在小范围内漂移，放大倍数也存在一定的偏差，所以测量结果与期望值不完全一致。但是，从测量结果来看，经零偏滤波后的测量值，其测量精度已有明显改善，能够达到预期效果，这种滤波方法是基本合理的。

4 输入短路本机噪声影响的消除
4．1 数学模型
根据噪声的特性分析，噪声电压的平均值一般为零，噪声对电压测量的影响与被测电压通常构成均方根的关系。要消除输入短路本机噪声的影响，可建立以下数学模型：

式中：y为电压测量值，x为所采集一组数据的平均电压值，k为输入短路本机噪声电压经验值。
4．2 经验值的确定
本机噪声小是ZJL801纳伏电压标准装置的主要特点之一，通过实验可测出主机输入时的输入短路本机噪声电压在O．74～1．45 nV之间，取经验值为1．0 nV。前置输入时的输入短路本机噪声电压在0．15～0．55 nV之间，取经验值为O．4 nV。
4．3 实验结果
4．3．1 主机lμV量程档1 nV～10 nV实验结果
用5520A多功能校准源输出频率为30 kHz、幅度为100～lO mV电压，经1 000∶1和l 0000∶1的组合同轴衰器衰减后输入到ZJL801纳伏电压标准装置(带通滤波器设置为300 Hz～100kHz，时间常数设置为30 s)，分别进行输入短路本机噪声滤波前和滤波后1～10 nV衰减电压测量。测量结果如表3所示。