深圳市科瑞杰科技有限公司-橫河無紙記錄儀GP20配合模擬輸入模塊可以測量DC電壓、DC電流、熱電偶、RTD、接點(diǎn)(半導(dǎo)體繼電器掃描型)，按照設(shè)定采集間隔，采集瞬時(shí)的電壓值，測量精度最高可到±(讀數(shù)的0.01%+5μV)。

我們來了解一下GP20采集直流電壓和直流電流的內(nèi)部原理。

1. 采集直流電壓

GP20測量直流電壓時(shí)的電路圖如下所示：

測量的是分壓器輸出的直流電壓，H、L是GP20輸入端子，分壓器的內(nèi)部電阻R2和模擬輸入模塊中的輸入電阻Rin并聯(lián)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的組合電阻R'，導(dǎo)致測量電壓Vm產(chǎn)生測量誤差。

舉例說明：假設(shè)分壓器的R1、R2分別為1MΩ和1KΩ，輸入電阻為1MΩ
測量電壓Vm=Vo×R'/（R1+R'）
R'=1KΩ×1MΩ/（1KΩ+1MΩ）≈999Ω（下降約0.1%）

從上可知：由于R2下降了大約1KΩ的0.1%，因此測量電壓也下降了0.1%。在被測物不變前提下，Rin大小影響了測量精度。如電壓量程選擇1V以下，Rin大小在10MΩ以上（測量量程和輸入電阻Rin關(guān)系見文章結(jié)尾處）。按照上式計(jì)算R'可得R'≈999.9Ω，下降約0.01%，因?yàn)镽2電阻值下降約0.01%以下，所以測量電壓Vm的下降電壓也是約0.01%。

2. 采集直流電流

有兩種測量直流電流方法：一是使用電流輸入型（GX90XA-10-C1）模塊，另一種是用直流電壓量程配合分流電阻使用，各自電路圖如下：

上圖H、L為模塊輸入端子，電流（mA）輸出方式，直接串入直流電流即可。通用型方式，需接外部分流電阻，可看到外部分流電阻與輸入電阻并聯(lián)，要注意Rin對外部分流電阻影響。

示例：使用電流輸入型模塊，選擇輸入4-20mA和使用通用型模塊直流電壓6V量程和分流電阻250Ω進(jìn)行測量時(shí)，直流電壓6V量程，輸入電阻Rin約1MΩ，作用在外部分流電阻上，產(chǎn)生一個(gè)組合電阻是250Ω×1MΩ/(250Ω+1MΩ)≈249.938Ω。約下降0.025%。電流輸入型模塊(C1)，去除了1MΩ電阻影響，也就是去除了0.025%的下降。

綜上所述，無論分流電阻如何精確，由于輸入電阻Rin影響都會(huì)產(chǎn)生誤差，而且還要注意用串入分流電阻方式測電流時(shí)，要注意電阻值范圍，按照要求選擇10~250Ω。

*補(bǔ)注：輸入電阻Rin大小受電壓量程影響，其關(guān)系如下圖：

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審核編輯 黃宇