【国家标准(GB)】 数字多用表通用技术条件

UDC 621. 317. 7
中华人民共和国国家标准
GB/T13978—92
数字多用表通用技术条件
Generic specification for digital multimeters1992-12-17发布
1993-07-01实施
国家技术蓝督局发布
中华人民共和国国家标准
数字多用表通用技术条件
Generic specification for digital multimeters1主题内容与适用范围
GB/T 13978—92
本标准规定了具有直流电压（DCV）、交流电压（ACV）、直流电流（DCI)、交流电流（ACI)和电阻（Q）五项测量功能及其任意组合的数字多用表常用专业术语、技术要求、试验方法和检验规则，以及仪器的标志、包装、运输、贮存等一些基本要求。本标准适用于各种分类和型谱系列的电子数字式多用表。也适用于各种数据处理与信息控制设备和自动测试系统或个人仪器系统中，旨在对直流电压、交流电压、直流电流、交流电流和电阻等模拟量进行数字化测量的各种模数转换器。本标准还适用于同类型以测量电压为基础兼有其它参量（电的或非电的)数字式测量仪器及其联用的附件，或者是它们的组合。数字面板表可参照使用。本标推不适用于模拟式万用表和其他非数字指示仪器仪表。2引用标准
GB191包装储运图示标志
GB4793电子测量仪器安全要求
GB6587.1电子测量仪器环境试验总纲GB 6587. 2
电子测量仪器
电子测量仪器
GB 6587. 3
GB 6587. 4
GB 6587. 5
电子测量仪器
电子测量仪器
电子测量仪器
GB 6587. 7
GB 6587.8
GB6592
GB6593
GB 6833
GB 11463
GB1002
3术语
3.1通用术语
电子测量仪器
电子测量仪器
温度试验
湿度试验
振动试验
冲击试验
运输试验
基本安全试验
电源率与电压试验
电子测量仪器误差的一般规定
电子测量仪器质量检验规则
电子测量仪器电磁兼容性试验规范电子测量仪器可靠性试验
单向插头座型式、基本参数与尺寸3.1.1数字多用表（DMM）digitalmultimeter可直接测量电压、电流、电阻或其他参量，其功能可任意组合并以十进制数字显示被测量值的电子国家技术监督局1992-12-17批准1993-07-01实施
仪器仪表。
GB/T 13978-92
3.1.2数字电压表（DVM）（电流表、电阻表）digital voltmeter(ammeter，ohmmeter）用模数转换器测量电压（电流、电阻）值并以十进制数字显示被量值的电子仪器仪表。3.1.3模拟信号analogne signal具有一个或多个参数值的连续范围的信号，不同的信息与其中的一个值相联系。对于一个量，模拟信号就是该量的模拟表示。3.1.4数字信号digital signal
参数值的范围为离散数的信号。不同的信息与其中之一相联系。3.1.5模/数转换analogne-to-digital convertor用采样、量化和编码，以及必要的辅助操作方式将模拟量转换为数字量的过程。3.1.6电子模/数转换器electronicanalogne-to-digital convertor执行电信号的模/数转换并以数字形式给出结果的电子器件或装置。3.1.7量化quantization
一个连续的变量范围被划分为有限个不相重叠的子区间（或称量子）的过程，对于每个子区间都有一个指定值来表示。
3.2关于输入的术语
3.2.1输入端　inpul terminals把被测（转换）量施加到仪器仪表的连接端子。3.2.2对称输　symmetrical input公共端对其它两端子间的阻抗标称值为相等的三端输入方式。3.2.3非对称输入asymmetrical input公共端对其它两端子间的阻抗标称值为不等的三端输入方式。3.2.4　差分输difference input具有公共端的两组输入，用来测量两个输入端之间所施加的电量值差的一种输入方式。3.2.5接地输入grounded input
有一个输入端直接同测量“地”相连的输入方式，该端往往是公共端。3.2.6浮置输入floatinginput
与机架、电源和任一在外部可触及到的电路相绝缘的一种输入方式。3.2.7保护输人guarded input
带有屏蔽保护的一种输入方式，其屏蔽与地以及公共端相绝缘，并与某个载有信号的导体等电位。3.2.8输入量inputquantity
施加到输入端的模拟量。
注：输入量的大小称输入值。
3.2.9过载overload
当输入信号超过测量范围的最大值时为过载。3.2.10最大允许输人电压（电流）maximum permissible input voltage(current）在额定工作条件下，允许施加到一组输入端子间的最大电压（电流）值。3.2.11 输入零电流input offset current在输入信号为零时，仪器的输入电路中由于仪器内部引起的电流。注：它等效于在输入电压和偏置电压为零时，使输出指示值减小到零所施加给两输入端之间的注入电流。3.2.12 输入偏置电流input bias current当输入信号为零时，为使输出指示减少到零而输入端注入的电流。3.2.13输入阻抗input impedance2
GB/T13978—92
在工作状态下，仪器输入端所呈现的电阻和电容（或电感)值，它不含有零电流和偏置电流的影响。3.2.14非工作状态输入阻抗input impedance at non-operating mode在非工作状态下，仪器输入端子间所呈现的阻抗。3.2.15串模电压seriesmodevoltage送加在输入信号上的那部分系被测量不期望有的干扰电压。3.2.16共模电压common mode voltage存在于两个测量输入端与公共端之间，其幅度和相位或极性相同的那部分输入干扰电压。注：参考公共端可以是机架、测量接地端、大地、外供电电源地或是输出电路的地。3.2.17串模抑制比(SMRR） series mode rejection ratio引起输出信息给定变化的串模电压的峰值与由被测量引起的能产生相同变化的电压之比。注：串模抑制比通常用分贝(dB)表示，并且可能与频率有关。3.2.18共模抑制比(CMRR）common mode rejection ratio共模直流或交流(正弦波)电压峰值与产生仪器指示误差所需的输入电压之比。注：①共模抑制比通常用分贝(dB)表示。并且可能与频率有关。②共模抑制比也可适用于电压以外的量。3.3关于仪器工作的术语
3.3.1线性转换linear conversion输出值变化量与相应输入变化量之比为一常数的转换。3.3.2非线性转换non-linear conversion输出值的变化是输入值的函数且不为常数。对数转换是一种典型的非线性转换。3.3.3换码点commntation poinl每一表示单位内的一个转换点，当输入量改变时，输出指示经此点变到相邻的显示值。3.3.4转换速率conversion rate单位时间内将模拟量转换为符合误差规定的数字量（或反过程)的次数。3.3.5转换时间conversion time完成一次将模拟量转换为数字量（或反过程)所需的时间。3.3.6转换指令conversion command启动一次转换周期的脉冲或电平。3.3.7 触发工作方式 triggered mode of operation在这种工作状态下，转换指令来源于仪器外部的触发输入（手动、远动或程控）。3.3.8采样时间sampling time
输入量被转换电路所取样的时间间隔。3.3.9读出时间readout time
仪器以最大转换速率连续工作时，读取有效输出信号的时间间隔。3.3.10显示时间displaytime
测量数据更新的时间间隔。
3.3.11复位时间resettime
置全部转换电路于初始条件所需要的时间间隔。3.3.12响应时间response time
按规定的量值施加输入信号，到它的指示值达到稳定在规定的误差范围所需要的时间3.3.12.1量程响应时间range response time按规定的量值施加输入信号使仪器切换到相邻量程（不含极性变化）所需要的时间间隔。3.3.12.2极性响应时间polarity response time3
GB/T 13978--92
按规定的量值施加输入信号到引起指示极性改变所需要的时间间隔。3.3.12.3输入建立时间input settingtime从施加阶跃输入信号到满足误差规定的转换所需要的时间间隔。3.3.13测量时间measuring time从转换指令开始至完成有效的数字信息输出的时间间隔。3.3.14测量速率measuringrate
单位时简内完成测量的次数。
3.3.15过载恢复时间overloadrecoverytime从去掉规定的过载输入信号到可以进行满足误差规定的测量所需要的时间间隔。3.3.16电零位electrical zero
在输入信号为零且输入端与外部干扰隔离的情况下，或厂家有特殊说明要接到某电路上时，所测得的输出信息值。
注：电零位也可称为零点。
3.4关于仪器技术性能的术语
3.4.1性能特性performance characteristic给仪器规定的一个量，以便用它的数值、公差、范围等定义仪器的性能。注：①根据不同的应用，在本标准中同一个量，可以是性能特性，可以是被测量也可以是影响量。②术语“性能特性量”可以包括一个量的商，例如每单位刻度的电压等。3.4.2测量范围measurementrange输入信号能够被测量的连续值域。注：双极性仪器应包括正、负两个值域。3.4.3量程range
满足规定误差极限的测量范围。测量范围的最大值或最小值即为量程的上限值或下限值。3.4.4超量程over range
能保证本量程误差极限规定的量程延伸范围。通常用满量程的相对百分数表示。3.4.5满度值full scale value
量程的最大值。
注：满度值可以不是最大显示值。3.4.6分辨力resolution
仪器能够显示出的被测量最小增量。注；仪器最灵敏量程的分辨力即该仪器的最高分辨力。3.4.7基本误差intrinsic error在参比工作条件下，仪器经预热预调和校准后，在24h内测得的误差。注：参比条件参见表1。
3.4.8工作误差operating error在额定工作条件内任一点上测得或求得的某性能特性的误差。注：在影响量的工作范围内，诸影响量数值的某些结合点上，会有工作误差的极大值。3.4.9改变量variation
当一个影响量相继取两个不同值时，对于被测量的同一数值，测量仪器的示值之差。3.4.10线性误差linearityerror转换曲线对直线的偏差。该直线即量程始未的连线。3.4.11稳定性stabitity
在所有的条件保持恒定时，在规定的时间内仪器输出信息保持不改变的能力。注：按时间长短分为短期（30d以内）稳定性和长期（90d以上）稳定性。4
3.4.12漂移drift
GB/T 13978—92
输出信息和电零位随时间缓慢的、连续的变化。它可以不是单方向变化。3.4.13死区dead zone
不引起输出示值变化的输入信号最大变化范围。3. 4. 14温度系数temperature coefficient测量示值随温度的变化率。
3.4.15准确度accuracy
测量结果偏离真值(约定真值)的程度。3.4.16 基本量程basic range
误差最小的量程。
3.4.17重复性repeatability
在恒定条件下，连续进行测量（转换）时，仪器给出测量结果的一致性能力。3.4.18乎均值响应average-responding在规定频率范围内，其测量结果正比于规定频率范围内输入波形的绝对值的平均数。其示值可以用输入正弦波的方均根值（RMS)表示。3.4.19峰值响应peak-responding在规定频率范围内，对于具有各种谐波分量的周期波形，其测量结果等于输入交流信号的峰值。3.4.20有效值响应 root-mean-square responding在测量交流信号时，对于在规定频率范围内和峰值因数下的输入波形，其测量结果等于它的方均根值(RMS)。
crest factor
3.4.21波峰因数
周期性波形的峰值与它的有效值之比。3.4.22电压频率积V，Hz volt-herz product交流电压的方均根值(V)与它的频率(Hz)的乘积。3.4.23电压负荷voltage burden在电流测量中，利用电阻插入技术取得的电压降大小。3.5关于输出的术语
3.5.1 输出端 output terminals仪器以规定的电压（电流)形式提供输出信息或以规定的阻抗状态来表示的一些连接点。3.5.2 辅助端auxiliary terminals供给或接收辅助的模拟或数字信号用的端子。输入端和输出端除外。3.5.3输出信号output signal
经转换后产生的信号。
3.5.4辅助输出信号auxiliary output signal呈现在辅助输出端的输出信号。通常由它来评价、判断输出信息。3.5.5输出信息output information转换过程得到的被测量的数字表示（电信息或显示数字）。3.5.6输出状态output state
在读出时间内有效的全部信息。3.5.7输出阻抗output impedance在工作状态下，仪器输出端子对外呈现的阻抗。3.5.8打印指令print command
仪器在完成一次转换周期时产生的脉冲信号，用以表示数据输出打印有效。5wwW.bzxz.Net
GB/T 13978-92
3.5.9通用接口总线(GP-IB）general purpose interface bus可程控仪器的一种接口系统。
3.5.10　串行接口　serial interface可程控仪器的一种在数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备（DCE)之间使用串行二进制进行数据交换的接口。
3.6关于仪器使用和储运技术规范的术语3.6.1预置时间preconditioning time仪器在通电前存放在规定条件下的时间。3.6.2预热时间warm-up time
在规定的条件下，仪器通电后达到满足全部性能特性要求所需的时间。3.6.3 预调整 preliminary adjust ment按产品技术文件要求，对仪器可调部件进行调整的预操作。3.6.4校准calibration
在参比工作条件下，仪器接入标准输入信号，调整各可调装置使示值与标准值趋于一致的过程。3.6.5校准期calibrating interval能够保证满足规定误差要求的两次校准时间间隔。3.6.6额定值rated value
制造厂对仪器的一个规定的工作条件所指定的量值。3.6.7影响量influence quantity不是测量的对象，但影响被测量或测量仪器指示值的量。注：①一个影响量可以是仪器外部的，也可以是仪器内部的。②当在测量范围内调节一个性能特性时，可能会影响另一个性能特性的误差，前者称为后者的内部影响量。3.6.8参比值 reference value
参比工作条件的组影响量中一个量的规定值。注：参比值带有偏差。
3.6.9参比工作条件reference operating conditions一组带偏差的参比值和参比范围的影响量的集合，在此条件下确定基本误差。3.6.10工作范围operating range指单一影响量的数值范围，它构成额定工作条件的一部分。注：在概念上，工作范围与名义使用范围及额定使用范围类同。3.6.11额定工作条件rated operating conditions性能特性的测量范围与影响量的工作范围的集合，在此条件内确定仪器的改变量或工作误差。3.6.12极限工作条件limit operating conditions工作状态下的测量仪器能承受的极端条件。当仪器回到额定工作条件下工作时，不致损坏和降低其性能。
3.6.13两端法电阻测量
two-terninal resistance measurement在该方式测量中，相同的电流流过被测电阻和测试导线。3.6.14四端法电阻测量four-terminal resistence measurement在该方式测量中，其中两条线为被测电阻提供电流，另两条线用来检测被测电阻上的压降。3.6.15自动校零auto-zeroing
为消除由于温度或元器件老化而引起的偏置电压或系统漂移的影响，在A/D转换过程中所采取的内部自动稳定电零位技术。
3.6.16自动校准auto-calibration6
GB/T 1397B—92
接入标准值后，仪器内部自动进行校准的调节过程。4产品分类
4.1按工作原理分类
4.1.1比较式模-数转换原理
跟踪比较式；
逐次逼近式；
余数再循环编码式。
时间式模-数转换原理
锯齿波式；
阶梯波式。
积分式模-数转换原理
V-F变换式；
双积分式；
多斜积分式；
脉宽调制式。
复合式模-数转换原理
两次采样复合式；
三次采样复合式，
自动校准电压反馈式；
电流比较仪平衡式。
按交-直流转换原理分类
平均值转换原理；
峰值转换原理，
有效值转换原理。
4.1.6按欧姆-电压转换原理分类a.
标准恒流源转换式；
比例放大器转换式。
4.1.7按电流-电压转换原理分类4.2、按显示位数分类
通常按满量程显示位数分为3-
注：凡首位显示值不足9者称1/2位。4.3按测量速率分类
通常分为超高速（大于1000次/s）；高速（1000次/s~100次/s）；中速（100次/s～10次/s）；低速(10次/s以下）等类型。
4.4按结构形式分类
通常分为台式、便携式、手握式、卡式、模块式及安装式等。4.5按使用环境分类
按照GB6587.1的规定分类，仪器也可以按其使用环境条件分为三组；或按其运输流通条件分为三个等级。
4.6按供电电源分类
可分为交流电源、直流电源和交直流两用电源供电类型。7
5技术要求
5.1总的技术条件
5.1.1名称与型号
GB/T 13978-92
应说明仪器及其附件和功能选件的型号、名称和制造广家。5.1.2功能
应说明仪器所具有的测量功能及其特点。5.1.3显示
应说明仪器各功能各量程的有效显示位数和显示方式。5.1.4测量范围
5.1.4.1应说明仪器各功能的测量范围。5.1.4.2应给出仪器各量程值的划分和各量程的满度值，如有超量程应给出超量程范围。5.1.4.3可以给出量程的最大显示值。5.1.4.4应说明量程的选择方式。如：手动、自动、远动和程控等。5.1.5过载能力
5.1.5.1应说明仪器所有的量程允许过载输入的最大值及承受过载的时间。5.1.5.2必要时可说明仪器的过载恢复时间。5.1.6分辨力
应说明仪器的最高分辨力。同时也可以给出各量程分辨力。5.1.7误差表达式
误差可用测量值的绝对误差△表示。通常写成两项式：
△=±(a%U,+b%Um）
式中：U,~被测量的读数值；
Um所测量程满度值；
测量误差的相对项系数；
b—测量误差的固定项系数。
或者可以写成：
△=±(a%U+n)
式中：n一——以数字表示的绝对误差项。5.1.8基本误差
参比工作条件见表1。
表1参比工作条件
环境温度
环境湿度
大气压
交流供电电压
交流供电频率
交流供电波形
参比值或范围
20℃或23℃
(45~75)%RH
86~106kPa
正弦波
±1℃
影响量
直流供电电压
直流供电电压的波纹
外电磁场干扰
阳光照射
工作位置
GB/T13978—92
续表1
参比值或范围
额定值
应避免
避免直射
按产品标准规定
AV V.≤0.1%
注：①β为失真因子，即交流供电电压波形的失真应保持在(1十β)Asinat与(1-β)Asinat所形成的包络之间。②AV为纹波电压的蜂值；V。为直流供电电压的额定值。5.1.8.1 对于 5
位以上的仪器应给出在基准条件下24h内测得的每一功能各量程的误差极限。、6≠和7号位显示的仪器，其基本量程的基本误差建议符合表2规定。5.1.8.2对于5
表2基本误差极限
≤0.005%
≤0.002%
≤0.0005%
注：误差数值为士(a+b)%。
5.1.8.3对于4号位以下显示仪器，厂家也可以给出其基本误差极限5.1.9工作误差
≤0.001%
5.1.9.1仪器应分别给出在工作条件（表3)或GB6587.1中某一组环境条件下各功能各量程的误差极限。它们应包含各影响量组合引起的改变量最大值。必要时可说明构成工作误差的主要影响量组合范围。
表3工作条件
环境温度
环境湿度
大气压
交流供电电压
交流供电频率
工作条件
20℃或23℃
(20~～75)%RH
86~106kPa
5.1.9.2仪器基本量程的工作误差极限建议符合表4规定。允许偏差
±5℃
4~5位
5÷位　6寸位
7位以上
≤0.05.%
≤0.001%
GB/T 13978—92
工作误差
5.1.9.3工作误差极限可以根据影响量引起改变量的不同分段给出。ACI
5.1.9.4当影响量变化与改变量之间呈线性关系时，其改变量可用系数形式单独给出。0.1%
≤0.002%
5.1.9.5工作误差的连续工作时间间隔和仪器校准期应在下列数列中选取：24h；30d；90d；0.5a；1a。5.1.10稳定性
5.1.10.1应给出短期稳定性和长期稳定性的测试时间和误差极限值。一位以上仪器应给出在参比工作条件下24h内的短期稳定性误差极限。5.1.10.2对于6—
5.1.11最大允许输入电压
应说明各功能各量程可以施加的不损害仪器的最大允许输入电压值。5.1.12测量速率
应给出仪器的测量速率。若可调时，还应给出其变化范围。5.1.13采样时间
对于采用不连续输入进行模-数转换的仪器，可以给出每次测量转换的采样时间和采样方式。也可以分段给出。
5.1.14显示时间和数据读出时间必要时可说明仪器对测量结果的显示时间和数据读出时间。5.1.15响应时间
5.1.15.1必要时可说明仪器的阶跃响应时间。5.1.15.2必要时可说明仪器的量程响应时间。5.1.15.3必要时可说明仪器的极性响应时间。5.1.16数据输出
5.1.16.1应说明测量结果的输出形式和制式。5.1.16.2应说明输出数据的技术参数和输出端的负载能力。如：脉冲宽度、周期、幅度和极性等，是正逻辑还是负逻辑。
5.1.17接口
5.1.17.1应说明仪器采用的接口方式和类型。5.1.17.2应给出接口的引脚布线图和指令（编码)表。5.1.17.3串行接口应给出通信参数条件及其选择方式和通信命令。对于高速DMM仪器还应给出通信指令的执行时间状态。
5.1.17.4并行接口应给出所有信息的参数条件和要求。5.1.17.5GB-IB接口应给出接口的功能子集、程控数据、器件地址和接口地址选择方式等。对于高速和超高速仪器还应给出各程控数据的执行时间和测量数据及状态数据的发送时间。5.1.18预热时间
应给出仪器通电后达到准确度要求的预热时间。10
5.1.19安全要求
GB/T 13978--92
应按照GB4793规定和仪器所属安全类别给出各端间与可触及部位的耐压、绝缘和泄漫电流的数值。
5.1.20可靠性
按照GB11463规定，应给出产品平均无故障工作时间（MTBF）。5.1.21电磁兼容
应符合GB6833.1～6833.10的有关规定。5.1.22使用环境条件
按照GB6587.1的规定应给出使用仪器所适应的环境条件组别和运输流通条件等级。注：一般5一位以下仪器应符合I组环境条件要求。若其中湿度要求较高时，厂家可给出不低于80%的湿度条件。5.2功能性技术要求
5.2.1直流电压测量
5.2.1.1极性
应说明仪器是单极性测量和显示，还是自动极性测量和显示。5.2.1.2输入电阻
应说明各量程的最小输入电阻值。必要时还应给出仪器在非工作状态下的最小输入电阻值。5.2.1.3输入零电流
应给出仪器的输入零电流值。
5.2.1.4串模干扰抑制能力
应给出串模干扰抑制比的数值。通常以分贝表示。其计算公式如下：串模于扰电压蜂值(dB)
SMRR=20lg
读数最大变化值
b．应说明串模千扰电压的规定频率范围。如：50士0.5Hz或50士1.0Hz。也可以按不同的频率区段给出串模干扰抑制能力。c．具有输入滤波器的仪器，须单独给出其滤波器的串模抑制能力。5.2.1.5共模干扰抑制能力
应分别给出直流共模干扰抑制比和交流共模干扰抑制比的数值。通常以dB表示。其计算公式a.
如下：
CMRR=20lg 共模干扰患需(真流或交流蜂值)(dB）读数的最大变化值
b．应说明交流共模千扰电压的规定频率范围。如：50士0.5Hz或50士1.0Hz。也可以按不同的频率区段给出共模干扰抑制能力。c.应说明所允许的共模干扰（直流或交流峰值）最大值或试验值。5.2.2交流电压测量
5.2.2.1工作原理
应说明交-直流转换的工作原理及其技术特点。5.2.2.2输入阻抗
应给出各量程的最小电阻和并联的最大电容值。5.2.2.3输入方式
应说明保证工作性能的输入方式。是交流输人，还是交流十直流输入。5.2.2.4波峰因数
对于采用有效值(RMS)原理的仪器，应给出其基本量程满度值的允许最大波峰因数。也可以用波11
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