JH5151E高低频杂音计之使用方法

 

杂音电压是指在一定的频率范围内，所有杂音电压的有效值之和。直流电源的杂音电压主要来源于整流元器件、滤波、交流电的共模谐波和电磁辐射及负载的反灌杂音电压等。直流杂音电压超出过大，容易引起通话质量下降、误码率增大和系统有效传输速率下降等。在信息产业部的电源维护规程中对各类杂音电压指标均有明确的要求。直流电源的杂音电压测量应在直流配电屏的输出端，整流设备应以稳压方式与电池并联浮充工作，并且电网电压、输出电压和输出电流在允许变化范围内进行测量。直流杂音电压可以分为电话衡重杂音电压、峰-峰值杂音电压。宽频杂音电压和离散杂音电压。其中电话衡重杂音电压和宽频杂音电压可以用JH5151E高低频杂音计测量。峰-峰值杂音电压的测量一般用示波器来观察。离散杂音电压测量 可以用JH5014选频电平表测量。

1.       使用JH5151E高低频杂音计测量衡重杂音电压

通常所说的杂音电压是指在一定的频率范围内，所有干扰杂音电压信号的有效值总和。

由于人耳对不同频率的感知程度有所不同，为了通过电话机能真实反应人耳的感觉，于是在所有的测试仪表中串接一只类似人耳对各频率不同感觉的衡重网络，用这种方式测得的杂音电压称为衡重杂音电压。这类表的检波应采用有效值检波方式。

测试电源杂音电压的目的是测量直流电源中的交流干扰杂音电压，为防止直流电压进入仪表而造成仪表损坏，需要在仪表输入端中串接隔直电容器，它的耐压是直流电压的1.5倍以上（100V以上）。为了防止正、负极性的错接，该电容应是无极性的，同时为了让300Hz以上的干扰信号杂音电压无压降地输入测试仪表，要求串接的电容器阻抗远远小于600Ω的平衡输入阻抗。实际测量中一般要求电容器的 容量在10μF以上。电容器阻抗的计算公式如下：

 

Xc=1/2πfc=1/2π×300×10-6=53Ω﹤﹤600Ω

 

为了防止在测量时，仪表输入的测试线正负极性接错，造成短路发生意外而损坏仪表，为了保护设备和仪表，要求仪表外壳应处于悬浮状态。测量用仪表如果本身需要接交流电源时，通常电源插头有三个脚，其中间脚是保护接地，它与仪表外壳相通，为了使仪表的外壳处于悬浮状态， 方法是去掉仪表电源线插头上的中心头或另用二芯电源接线板（即中心头不接地）。如图一所示：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图一   机壳悬浮方法

 

衡重杂音电压的测量选用JH5151E型宽频杂音电压计，仪表机壳应悬浮。测试接线如图二。

 

 

 

 

 

 

 

 

图二 电话衡重杂音电压的测量接线图

电话衡重杂音电压的测量步骤如下：

1） 打开仪表电源、预热10分钟。

2） 调零：阻抗键K1置600Ω，功能键K6置电话，电平键K4置0dB，调节校零电位器W2使仪表表针指示∞。

3） 自校：电平键K3置校准，功能键置频段I，调节电位器W1，使表针指示0dB，

4） 完成上述步骤后，调节阻抗键K1至600Ω功能键至电话，平衡键K2至平衡a/b，电平键至+20dB（10V），时间键K5至200ms。将测试线接入平衡输入插孔，负极性端输入线串接一只大于10μ/100V的隔直无极性电容，另一条输入线接至正极性端。

5） 调节电平K4使表针指示为清晰读数。记下表头指针指示的电压即为衡重杂音电压。电压值应﹤2mV。

6） 测试完毕，电平键调至+20dB，拆除测试线。

宽频杂音电压是各次谐波的均方根，由于其频率范围大，故分成三个频段来衡量，分别是：Ⅰ频段15Hz～3.4kHz、Ⅱ频段3.4kHz～150kHz、Ⅲ频段150kHz～30MHz。其中Ⅰ频段在音频（电话频段）以内，Ⅰ频段杂音过大对通信设备内部特别是音频电路影响很大，对这一频段的杂音用峰-峰杂音电压指标来测量。音频（电话频段）以上的频率（Ⅱ频段和Ⅲ频段）干扰，对于通话质量影响不大，因而对此要求有所降低，但它对通信设备的正常运行会产生干扰。选用高频开关电源作为整流器有可能会产生频率较高的干扰信号而影响数字通信、数据通信及移动通信系统。

宽频杂音电压用有效值检波的仪表来测量，Ⅱ频段和Ⅲ频段的杂音电压要求如下：

Ⅱ频段    3.4kHz～150kHz（≤100mV）

Ⅲ频段    150kHz～30MHz（≤30mV）

宽频杂音电压的测量选用JH5151E宽频杂音电压计，仪表机壳应悬浮。仪表校准的步骤同衡重杂音电压的测量方法

1.       打开仪表电源、预热10分钟。

2.       调零、自校。

3.       测试：阻抗键K1置75Ω，电平键 K3、K4置+10 dB（3V），时间键K5至200ms。测试同轴线中串接一只大于10μF/100V的隔直无极性电容，将同轴线线芯接入电源负极性端，同轴网接至正极性端。功能键K6分别调至Ⅱ频段（3.4kHz～150kHz）和Ⅲ频段（50kHz～30MHz ）

4.       记录：调节电平键K3、K4使表针指示为清晰读数。分别记下表头指针指示的电压值，若为电平值读数应转换至电压值。当有严重电磁干扰时可在测试线两端并入0.1μF /100V的无极性电容。

5.       测试完毕，电平键调至+10dB，拆除测试线，关电源。

   通过衡重和宽频杂音电压的测试，对于300以上信号的杂音电压都进行了监测和分析，而缺少对于300Hz以下的电源杂音电压的分析。这些低频杂音电压，主要来源与市电整流后对直流电源进行滤波时所遗漏的干扰杂音，它主要对一些音频及低频电路带来较大的危害。

峰-峰杂音电压是指杂音电压波形的波峰与波谷之间的幅值电压，它的测量一般用示波器来观察。

     1）定义：整流配电设备输出电压的交流分量中各个频率的准峰值。分四个频段进行测量，即：

    3.4kHz～150kHz≤5mV

    150kHz～200kHz≤3mV

    200kHz～500kHz≤2mV

    500kHz～30MHz≤1mV

2）使用仪表：

   选频电平表JH5014

3）测量方法：

   测试接线图见图二，将杂音计换成建华公司的选频表JH5014。

详细内容参阅JH5014选频表说明书。