原创 实战台式数字万用表——RIGOL DM3064试用手记（Ⅱ）

高速数据采集、任意传感器，这些新增且非常实用的功能对万用表而言可谓具有划时代意义，让项目测试开发工作更加得心应手。为了体会首款国产高性能六位半数字万用表的魅力，笔者把DM3064应用到了多普勒测速实验系统的开发中。

实验系统设计如下：

运动物体反射的超声波信号经模拟乘法器与原信号相乘，滤波得到差频信息后采样进行信号处理，进而得到可靠可用的信息，最终计算出移动物体的速率。

系统中应用多普勒效应测量移动物体速率，发射器与接受器全部静止，运动物体反射声波。由多普勒效应公式推导并简化得：Vt=V×(f_D/2f)

其中Vt为实验中的待测量即移动物体速率， f_D为多普勒频移。V为声速， f为声波频率。

为了快速开发这套系统，应用RIGOL DM3064数字万用表进行可行性验证。

预期项目待测信息：
1． 环境温度。因为声速和温度息息相关，所以这里要测得准确的温度信息计算出声速，即V的大小。
2． 经乘法器后的差频信息。即多普勒频移值f_D的大小。
3． 光电门触发检测。为了把多普勒测速值与经典光电门测速值进行比对，需要在物体通过光电门测速的同时启动万用表，捕获此刻的测速信息。即用光电门作为测量的外部触发源。

系统的搭建与测量

系统框架如图：

图1：多普勒测速系统。

图2：引入DM3064的多普勒测速实验系统。

1． 声速测量

在实验室条件下，采用铂金电阻温度探头作为温度传感器。应用DM3064的任意传感器功能，结合铂金电阻温度探头的阻值温度对照表配置温度传感器功能：

进入任意传感器菜单，命名后选择类型为两线电阻（2WR），单位为。之后添加参考值。

图3：任意传感器设置。

添加完毕后进行清零操作。开始测量。

这种测量方式在获得温度信息后还需要计算得出声速，故改进为电阻→声速映射的传感器，只需要在DM3064上简单的更新参考值对应即可，方便、快捷。

2． 差频信息测量

本系统测速的关键是得到准确的差频信息f_D，而且为了绘制连续的速度曲线，需要对差频信息连续快速采集。

RIGOL DM3064数字万用表巡检软件Ultralogger提供2个测量功能选择，分别为多通道多测量任务巡检(Scan)和高速单通道大批量数据采集 (Data Log)。针对当前监测需求，采用后者。

首先建立一个任务工程，在工程建立的同时，系统会自动建立一个对应于该工程的数据库，用于存放用户定制的任务项目和测量数据。

图4：DataLog 设置。

图5：DataLog差频波形。

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