直流測定における電力線ノイズを低減する方法

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電力線ノイズによる直流測定値の歪みを防ぐ

50/60 Hzの電源ライン干渉が信号経路に混入し、本来安定しているはずの測定値に周期的な変動が加わると、高精度な直流測定の結果を信頼することが難しくなることがあります。この影響は、エンジニアが微小な直流の変化を測定したり、繰り返し得られた結果を比較したり、期待される動作と潜在的な故障との差がごくわずかな回路の検証を行ったりする際に、特に顕著に現れることがあります。測定値に電源周波数のノイズが混入すると、測定値が変動しすぎて、デバイスの実際の変化が見えにくくなったり、傾向の比較が複雑になったり、変動が被測定デバイスに起因するものか、周囲のベンチ環境に起因するものかを判断しにくくなったりする可能性があります。エンジニアは測定の繰り返し、セットアップの調整、あるいは実際には外部の電気的干渉によって引き起こされている一見した変化の調査を余儀なくされるため、これらの問題により検証時間が長引く可能性があります。

電源ラインノイズの影響は、測定方法によっても異なります。測定アパーチャが現地の電源ラインの周期と一致していない場合、不要な 50/60 Hz の成分が、ゼロに向かって平均化される代わりに、報告される直流値に混入してしまう可能性があります。これにより、ノーマルモード除去性能が低下し、特にわずかな差が重要となる場合、測定値のばらつきが大きくなる恐れがあります。エンジニアは、結果の変動が回路の実際の挙動を反映しているかどうかを判断する前に、積分時間、電源周波数、および測定速度がどのように相互作用するかを理解する必要があります。取得設定を高速化するとノイズ除去性能が低下する一方、保守的な設定ではテストが不必要に遅くなる可能性があります。これらの要素のバランスをとることで、エンジニアは、システムの検証、特性評価、トラブルシューティング、および測定の信頼性が極めて重要なその他のベンチワークフローにおいて、再現性のある直流測定値を得ることができます。

電力線ノイズ除去ソリューション

電力線干渉を低減するには、まず、50/60 Hzのノイズが測定された直流値を歪める前に除去されるよう、測定設定を行うことから始めます。キーサイトのアドバンスト・ベンチトップ・デジタル・マルチメータは、選択可能な「電力線サイクル数（NPLC）」積分設定とノーマルモード除去機能を備えており、このワークフローをサポートします。これにより、エンジニアは、その作業に応じて測定速度、分解能、ノイズ性能のバランスを調整することができます。電力線の1サイクル全体に合わせた積分時間を使用することで、線周波数干渉を抑制し、再現性の高いDC測定値を得ることができます。一方、スループットよりも最高精度が重視される場合は、積分時間を長く設定することで、より強力なノイズ除去が可能になります。このアプローチにより、エンジニアは繰り返し行われる測定結果を高い信頼性をもって比較し、実際のデバイスの挙動を反映している可能性が高い微小な変化を特定し、測定環境に起因するノイズのトラブルシューティングに時間を費やすことを回避できます。その結果、より制御された高精度DC測定ワークフローが実現され、幅広い低レベル電気測定において、信頼性の高い検証、特性評価、およびデバッグが可能になります。

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