普源（RIGOL）作為測試測量領域的知名品牌，其數(shù)字萬用表以高精度、高穩(wěn)定性著稱。在實現(xiàn)高精度測量的背后，先進的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）技術與智能信號處理算法協(xié)同工作，構(gòu)成了核心支撐。以下從ADC架構(gòu)與信號處理兩個維度，剖析其技術精髓。

一、高性能ADC架構(gòu)奠定精度基礎
普源高端萬用表普遍采用高分辨率Σ-Δ（Sigma-Delta）型ADC。該架構(gòu)通過過采樣、噪聲整形與數(shù)字濾波技術，實現(xiàn)16位甚至24位的有效分辨率。其核心優(yōu)勢在于：
1. 高分辨率與低噪聲：Σ-Δ ADC將量化噪聲推向高頻段，再通過低通濾波器濾除，顯著降低帶內(nèi)噪聲，提升信噪比（SNR），為微伏級電壓測量提供可能。
2. 內(nèi)置增益放大與校準功能：ADC前端集成可編程增益放大器（PGA），配合自動量程切換，確保輸入信號始終工作在最佳動態(tài)范圍。同時，支持零點校準與增益校準，有效抑制溫漂與器件非理想性帶來的誤差。
3. 高線性度與穩(wěn)定性：采用低溫漂參考電壓源（如LTZ1000級別）與精密電阻網(wǎng)絡，保障ADC轉(zhuǎn)換的長期穩(wěn)定性，滿足工業(yè)級與實驗室級測量需求。
二、智能信號處理算法優(yōu)化測量性能
僅有高性能ADC尚不足以實現(xiàn)全面高精度，普源結(jié)合嵌入式處理器，開發(fā)了多層信號處理算法：
1. 動態(tài)濾波與噪聲抑制：根據(jù)測量模式（直流、交流、脈沖等）自動匹配數(shù)字濾波器參數(shù)。在交流測量中，采用RMS算法結(jié)合FFT分析，精準提取有效值，抑制工頻干擾與諧波影響。
2. 自動量程與過載保護算法：通過實時監(jiān)測輸入信號，智能切換量程，避免過載損壞，同時減少手動操作誤差。切換過程中采用平滑過渡算法，防止讀數(shù)跳變。
3. 溫度補償與非線性校正：內(nèi)置溫度傳感器，實時采集內(nèi)部環(huán)境溫度，結(jié)合預標定的誤差曲線，動態(tài)修正ADC輸出，有效抑制溫漂影響。對傳感器與前端電路的非線性特性，采用多項式擬合或查表法進行補償。
4. 數(shù)據(jù)融合與統(tǒng)計處理：在長時間測量中，支持平均值、峰值、最小值等統(tǒng)計功能，并可識別異常數(shù)據(jù)點，提升測量結(jié)果的可信度。
結(jié)語
普源數(shù)字萬用表的高精度，源于Σ-Δ ADC的高分辨率采集能力與智能信號處理算法的深度融合。從硬件到軟件，從噪聲抑制到誤差補償，每一環(huán)節(jié)都體現(xiàn)對測量本質(zhì)的深刻理解。未來，隨著AI算法與自適應處理技術的引入，其測量智能化水平有望進一步躍升，持續(xù)引領國產(chǎn)儀器向高端邁進。

審核編輯 黃宇