仪器电压偏置达到最小与零点漂移的问题

有关仪器电压偏置达到最小与零点漂移的问题，在仪器的输入端存在着电压偏置，验证输入噪声和零点随时间的漂移，以及零点漂移与瞬变温度的问题。

仪器电压偏置的问题

1、仪表内部的偏置

当输入端没有施加电压时，纳伏表和纳伏前置放大器很少会指示零读数。

在仪器的输入端不可避免地存在着电压偏置。

仪器的输入端子之间用一个“短路头”连接，其输出到仪表的输入即为零，也可使用仪器前面板上的消零控制或者用计算机控制来置零。

如果输入端的短路点具有很低的热电动势，用这种方法就可以验证输入噪声和零点随时间的漂移。输入端短路通常适合采用干净的、纯铜的导线来实现。

然而，用这种方法得到的零点只能用于校验的目的，而不适合用在仪器的最终应用中。

如果用仪器来测量电流流过一个电阻器所产生的小电压降，那么采用下述的方法可以得到合适的零点。首先，将仪器按规定的时间进行预热，通常要预热1-2个小时。在此期间，应在被测设备和仪器之间进行连接，并不让电流流经被测的设备，以便使其温度梯度达到最小、稳定水平。

接着应当进行消零操作。

在有些仪器上，此项操作是通过按REL（相对）或者ZERO按键来完成的。现在仪器的读数应当为零。当施加测试电流时，仪器就会指示出产生的电压降。

在某些应用场合，被测电压总是存在的，所以不能使用上述的方法。例如，测量两个标准电池电压差的最好的方法是将仪器到标准电池的连接线反向再作一次测量，然后对两次测量的读数进行平均。

在测量差动热电偶的输出时，也可以采用同样的方法来消除偏置电压。这种方法和标题为“反向法来抵消热电动势”一节中详细介绍的消除热电动势的方法是一样的，请参见图3-4。

2、仪表的零点漂移问题

零点漂移是在没有输入信号（在输入端短路时进行测量）的情况下，电压表的读数随时间发生的变化。仪器的零点漂移几乎完全由其输入级来决定。

大多数纳伏表都对输入信号进行某种形式的斩波或者调制来使仪器的零点漂移达到最小。

仪器的零点读数也会随着环境温度的变化而变化。这种效应通常称为电压偏置温度系数。

3、仪器的瞬变温度

此外，仪器还可能呈现出瞬变的温度效应。在环境温度发生一个跳变之后，电压偏置的变化可能会比较大。其变化量可能会超过公布的仪器技术指标。

然后，该电压偏置逐渐减小，并且最终稳定到接近其原始值的数值。

这是由于仪器中不同金属的结点具有不同的热时间常数所致。一个结点已经迅速地调整到新的环境温度，而另一个结点则变化较慢，这样就产生了瞬时的电压偏置变化。

使结点环境温度变化引起的电压偏置达到最小，应当在温度恒定的环境中进行测量工作，并对电路进行热屏蔽以使其温度变化的速度减慢。