这是一台 RIGOL 的 六位半数字万用表,型号为 DM3068。昨天使用这个万用表的直流档测试一个方波信号中的直流信号时,我遇到一个天大的坑。这个方波信号频率为 1kHz,低电平为 0V,高电平是5V,占空比为 50%。是由 DG1062 产生的。大家知道这个信号的直流分量应该是 2.5V。FLUKE45电压表测量这个信号,显示直流电压为 2.5V。下面就是颠覆我三观的事情。DM3068居然显示直流电压只有 145 多毫伏。下面将交流信号的峰峰值修改为 1V,此时,DM3068则显示正确的 2.5V的直流电压了。如果再将方波的幅值修改到5V,DM3068测量的直流电压又回到 145毫伏。将方波的频率修改到 100kHz,占空比仍然保持50%。可以看到 此时 DM3068显示直流电压为 2.5V。
下面通过编程,使得DG1062产生的方波频率从 50Hz 逐步增加到 25kHz。测量每个频率下 DM3068测量得到的直流电压。这个结果令人大吃一惊。可以看到,在信号频率低于 5kHz的时候,DM3068测量方波信号的直流信号都小于 200mV。接下来,测量信号直流分量跳跃到 1.7V以上。然后随着频率的增加,直流分量测量值也上升。直到信号频率超过11.6kHz 之后,DM3068才显示出正确的直流分量 2.5V。
▲ 图1.2.1 不同频率下测量信号中的直流分量
我觉得自己有点强迫症,这次重新测量,只是方波频率从 25kHz 逐步降低到 50Hz,可以看到 在高频的时候,测量结果还是正常。当频率小于 10kHz 之后,特别是频率小于 5kHz之后,测量的直流电压开始狂飙了。
▲ 图1.2.2 频率从25kHz逐步降低到 50Hz测量的电压
没有对比,就没有伤害,下面使用 FLUKE45 万用表的直流档与 DM3068同时测量信号。看他们测量结果的差异。到了最后,DM3068开始错乱了。结果一目了然。在方波频率小于5kHz之后,DM3068测量到方波的直流电压的误差,远远大于 FLUKE45数字万用表。
▲ 图1.2.3 对比FLUKE与DM3068测量结果
本文记录了普源万用表测量方波信号时的一个天坑。由于手边只有这台数字万用表,在去年还专门返回普源进行维修过,花费600元。现在看来,这中间还是存在着一些问题。看来我还需要对它再次进行维修了。不知道是否真的能够维修好?