仪表博物馆[03] — Fluke 931B交流电压表

鸽位好久不见~
这次🐟收到了一台老古董——Fluke 931B 真有效值交流电压表，一位爷爷级的仪器。

它具有2Hz-2MHz的输入带宽，3mV-1100V的输入电压范围，且在全带宽内都有不错的精度。
它与众不同的一点是，它是 真有效值 交流电压测量。

真有效值测量

想必熟悉万用表的你也对这个词不陌生，不少万用表都宣称自己是 True-RMS(Root-Mean Square) 测量，但他们都是这样的真有效值——先对信号作绝对值处理，然后平方再开方，得到信号的有效值。这种方法从数学定义出发，得到信号的真有效值；但是这种方法适用的范围有限，当信号的波峰因数(Crest Factor)过高时，测量的误差会显著增加。

著名的 AD637 就是一款这样的RMS-DC芯片，它被广泛应用在各种高位数数字万用表中，作为交流测量单元。

而另一种方法，则是从物理定义出发的。将信号直接输入到一段热电阻丝中，将能量转换为热，然后通过温度传感器检测电阻丝的温度变化，从而检测输入信号的能量大小，最后转换为直流电压输出。比如一个古老的芯片——LT1088。

这种方法叫 匹配热电偶对测量，不仅要保证热电偶的温度传导迅速，无损耗，还得保证热电偶对尽量与周围环境隔绝，减少热交换以提高精度。所以在LT1088中，这2个电阻丝和用于温度传感的二极管对是埋在芯片内部，保证跟外部隔热的。

这种直接测量信号能量的RMS测量方法的特点就是 高精度，而且更换不同的发热器件，可以适配不同的频段。几乎所有的射频RMS功率计都是用这种电-热转换的方式实现的。

经典的电-热转换RMS电压表

HP3400B就是一款著名的电-热转换 RMS电压表。它内部采用真空热电偶对(玻璃抽真空，放入匹配热电偶对)实现信号能量的电-热转换。

我手里这台Fluke 931B也是同样原理的RMS表，不过奇怪的是，它的资料非常非常少，只能找到一页扫描的datasheet。

这台931B大概是1970s左右的产品，我手里这台应该生产于1983年，到今天刚好走过了40个年头。里面有非常多的手工元件和飞线，我不敢彻底拆解，所以这次的仪表博物馆无法彻底分析电路结构咯，还请见谅。

正文-Fluke 931B

多图流量预警~

尾声

来一个迷幻电子。)

预计不久之后，等我闲下来了，我会写一篇有关RMS定义和测量的文章。
我们下期见！