JH5151E高低頻雜音計之使用方法

 

雜音電壓是指在一定的頻率范圍內，所有雜音電壓的有效值之和。直流電源的雜音電壓主要來源于整流元器件、濾波、交流電的共模諧波和電磁輻射及負載的反灌雜音電壓等。直流雜音電壓超出過大，容易引起通話質量下降、誤碼率增大和系統有效傳輸速率下降等。在信息產業部的電源維護規程中對各類雜音電壓指標均有明確的要求。直流電源的雜音電壓測量應在直流配電屏的輸出端，整流設備應以穩壓方式與電池并聯浮充工作，并且電網電壓、輸出電壓和輸出電流在允許變化范圍內進行測量。直流雜音電壓可以分為電話衡重雜音電壓、峰-峰值雜音電壓。寬頻雜音電壓和離散雜音電壓。其中電話衡重雜音電壓和寬頻雜音電壓可以用JH5151E高低頻雜音計測量。峰-峰值雜音電壓的測量一般用示波器來觀察。離散雜音電壓測量 可以用JH5014選頻電平表測量。

1.       使用JH5151E高低頻雜音計測量衡重雜音電壓

通常所說的雜音電壓是指在一定的頻率范圍內，所有干擾雜音電壓信號的有效值總和。

由于人耳對不同頻率的感知程度有所不同，為了通過電話機能真實反應人耳的感覺，于是在所有的測試儀表中串接一只類似人耳對各頻率不同感覺的衡重網絡，用這種方式測得的雜音電壓稱為衡重雜音電壓。這類表的檢波應采用有效值檢波方式。

測試電源雜音電壓的目的是測量直流電源中的交流干擾雜音電壓，為防止直流電壓進入儀表而造成儀表損壞，需要在儀表輸入端中串接隔直電容器，它的耐壓是直流電壓的1.5倍以上（100V以上）。為了防止正、負極性的錯接，該電容應是無極性的，同時為了讓300Hz以上的干擾信號雜音電壓無壓降地輸入測試儀表，要求串接的電容器阻抗遠遠小于600Ω的平衡輸入阻抗。實際測量中一般要求電容器的 容量在10μF以上。電容器阻抗的計算公式如下：

 

Xc=1/2πfc=1/2π×300×10-6=53Ω﹤﹤600Ω

 

為了防止在測量時，儀表輸入的測試線正負極性接錯，造成短路發生意外而損壞儀表，為了保護設備和儀表，要求儀表外殼應處于懸浮狀態。測量用儀表如果本身需要接交流電源時，通常電源插頭有三個腳，其中間腳是保護接地，它與儀表外殼相通，為了使儀表的外殼處于懸浮狀態， 方法是去掉儀表電源線插頭上的中心頭或另用二芯電源接線板（即中心頭不接地）。如圖一所示：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖一   機殼懸浮方法

 

衡重雜音電壓的測量選用JH5151E型寬頻雜音電壓計，儀表機殼應懸浮。測試接線如圖二。

 

 

 

 

 

 

 

 

圖二 電話衡重雜音電壓的測量接線圖

電話衡重雜音電壓的測量步驟如下：

1） 打開儀表電源、預熱10分鐘。

2） 調零：阻抗鍵K1置600Ω，功能鍵K6置電話，電平鍵K4置0dB，調節校零電位器W2使儀表表針指示∞。

3） 自校：電平鍵K3置校準，功能鍵置頻段I，調節電位器W1，使表針指示0dB，

4） 完成上述步驟后，調節阻抗鍵K1至600Ω功能鍵至電話，平衡鍵K2至平衡a/b，電平鍵至+20dB（10V），時間鍵K5至200ms。將測試線接入平衡輸入插孔，負極性端輸入線串接一只大于10μ/100V的隔直無極性電容，另一條輸入線接至正極性端。

5） 調節電平K4使表針指示為清晰讀數。記下表頭指針指示的電壓即為衡重雜音電壓。電壓值應﹤2mV。

6） 測試完畢，電平鍵調至+20dB，拆除測試線。

寬頻雜音電壓是各次諧波的均方根，由于其頻率范圍大，故分成三個頻段來衡量，分別是：Ⅰ頻段15Hz～3.4kHz、Ⅱ頻段3.4kHz～150kHz、Ⅲ頻段150kHz～30MHz。其中Ⅰ頻段在音頻（電話頻段）以內，Ⅰ頻段雜音過大對通信設備內部特別是音頻電路影響很大，對這一頻段的雜音用峰-峰雜音電壓指標來測量。音頻（電話頻段）以上的頻率（Ⅱ頻段和Ⅲ頻段）干擾，對于通話質量影響不大，因而對此要求有所降低，但它對通信設備的正常運行會產生干擾。選用高頻開關電源作為整流器有可能會產生頻率較高的干擾信號而影響數字通信、數據通信及移動通信系統。

寬頻雜音電壓用有效值檢波的儀表來測量，Ⅱ頻段和Ⅲ頻段的雜音電壓要求如下：

Ⅱ頻段    3.4kHz～150kHz（≤100mV）

Ⅲ頻段    150kHz～30MHz（≤30mV）

寬頻雜音電壓的測量選用JH5151E寬頻雜音電壓計，儀表機殼應懸浮。儀表校準的步驟同衡重雜音電壓的測量方法

1.       打開儀表電源、預熱10分鐘。

2.       調零、自校。

3.       測試：阻抗鍵K1置75Ω，電平鍵 K3、K4置+10 dB（3V），時間鍵K5至200ms。測試同軸線中串接一只大于10μF/100V的隔直無極性電容，將同軸線線芯接入電源負極性端，同軸網接至正極性端。功能鍵K6分別調至Ⅱ頻段（3.4kHz～150kHz）和Ⅲ頻段（50kHz～30MHz ）

4.       記錄：調節電平鍵K3、K4使表針指示為清晰讀數。分別記下表頭指針指示的電壓值，若為電平值讀數應轉換至電壓值。當有嚴重電磁干擾時可在測試線兩端并入0.1μF /100V的無極性電容。

5.       測試完畢，電平鍵調至+10dB，拆除測試線，關電源。

   通過衡重和寬頻雜音電壓的測試，對于300以上信號的雜音電壓都進行了監測和分析，而缺少對于300Hz以下的電源雜音電壓的分析。這些低頻雜音電壓，主要來源與市電整流后對直流電源進行濾波時所遺漏的干擾雜音，它主要對一些音頻及低頻電路帶來較大的危害。

峰-峰雜音電壓是指雜音電壓波形的波峰與波谷之間的幅值電壓，它的測量一般用示波器來觀察。

     1）定義：整流配電設備輸出電壓的交流分量中各個頻率的準峰值。分四個頻段進行測量，即：

    3.4kHz～150kHz≤5mV

    150kHz～200kHz≤3mV

    200kHz～500kHz≤2mV

    500kHz～30MHz≤1mV

2）使用儀表：

   選頻電平表JH5014

3）測量方法：

   測試接線圖見圖二，將雜音計換成建華公司的選頻表JH5014。

詳細內容參閱JH5014選頻表說明書。