測量精度是所有測試系統(tǒng)的基本規(guī)格。精度規(guī)格是系統(tǒng)中所有設(shè)備和系統(tǒng)整體布局的綜合考量，包括布線選擇和配置。確定測試系統(tǒng)精度必須包括測試系統(tǒng)中所有可編程直流電源的精度。那么，是什么定義可編程直流電源的精度呢？接下來我們將從以下三方面介紹影響可編程直流電源精度的設(shè)備參數(shù)和布線配置。

? 涉及精度的相關(guān)術(shù)語

? 遠程感測

? 電源和負載的布線

可編程直流電源的精度規(guī)格和術(shù)語

讓我們首先看看設(shè)備的其他規(guī)格，這將有助于更好的理解電源的輸出精度。

? 顯示精度 - 此規(guī)格通常是設(shè)備精度的主要貢獻者。這個參數(shù)基本上是電源輸出和反饋路徑中所有組件的誤差預(yù)算。顯示精度表示為滿量程電壓的百分比數(shù)值或輸出電壓設(shè)置的百分比數(shù)值。

? 負載調(diào)節(jié)-負載調(diào)節(jié)定義了隨著負載電阻的減小，需要更多電流來維持固定電壓值時，輸出電壓的下降。更高的電流輸出會增加電源電路輸出路徑上的電壓下降。負載調(diào)整率表示為滿量程電壓或程控輸出電壓的函數(shù)。

? 穩(wěn)定性 -在指定的時間間隔內(nèi)的漂移決定了穩(wěn)定性。該時間間隔可以是一個八小時的工作班次。制造商可以將穩(wěn)定性定義為滿量程電壓的百分比。并非所有制造商都定義此參數(shù)。

? 噪聲 - 輸出中的變化來自于電子元件中產(chǎn)生的噪聲。制造商將噪聲定義為紋波或者就是噪聲。噪聲是所有電子電路中電壓的隨機變化。紋波是由于交流輸入電壓整流不完美而導(dǎo)致的輸出電壓的周期性變化。規(guī)范可以包括rms (均方根值)、峰值。

如果我們查看 EA-PSI 10000 3U 可編程直流電源的數(shù)據(jù)表，PSI 10200-70 200 V，70 A，5 kW電源具有以下精度參數(shù)：

顯示精度：≤滿量程電壓的0.05%

負載調(diào)整率：≤滿量程電壓的0.05%

穩(wěn)定性：≤滿量程電壓的0.02%

紋波（rms）≤40 mV

考慮最壞的情況下，即精度是累加的。PSI 10200-70的輸出精度為：

(0.05% + 0.05% + 0.02%)*200 V + 40 mV = 0.12%*200 V + 40 mV = 240 mV + 40 mV = 280 mV

因此，對于24 VDC的輸出，總的最大誤差為0.28 V/24 V·100% = 1%?？偟?誤差隨著輸出的增加而減少，達到200 V輸出時的最小值0.1%。誤差很小，但需要包括所有參數(shù)以評估電源的總潛在誤差。

遠程感測的重要性

僅測量精度并不能決定可編程直流電源在測試系統(tǒng)中的性能。另一個重要的考量因素是電源如何在負載處保持所需的電壓容差。施加到負載的電壓受到電源的輸出設(shè)置和到負載接線的影響。確保負載處的電壓是所需電壓的最佳方法是使用遠程感測，它補償了測試引線電阻導(dǎo)致的壓降。

僅使用電源的兩個輸出端子連接到負載稱為本地感測，此時負載處的電壓為：

VLoad = VSupplyOutput – 2·VLead

= VSupplyOutput – 2·Iload·RLead

無論電源的精度有多好，施加到負載的電壓都不會具有同樣的精度。電源精度是在其輸出端子定義的，但工程師主要關(guān)心的是負載處的電壓精度。如果負載電流 ILoad大，根據(jù)公式 VLead = Iload·RLead，這將降低負載處的電壓，導(dǎo)致誤差可能會很大。

如圖1所示，遠程感測使用兩個感測端子來測量負載處的電壓，并將此電壓反饋到電源控制電路。負載電壓感測電路具有高輸入阻抗，因此從負載處抽取的電流可以忽略不計。控制/功率放大器電路調(diào)整 VSupplyOutput，以保持負載處的電壓為程控輸出電壓。實際上的 VSupplyOutput = 程控輸出電壓+測試引線中的壓降（2* Iload·RLead）。

圖1. 使用遠程感測，確保負載處的電壓是程控輸出電壓

布線方法

雖然使用遠程感測可以補償測試引線中的壓降以及由此導(dǎo)致的負載處電壓降低，但這對于電源可以維持其精度的測試引線中的電壓降幅度是有限的。對于 PSI 10200-70 和 EA-PSI 10000 系列，引線中的總壓降必須小于額定輸出電壓的5%。