无纸记录仪GP20配合模拟输入模块可以测量DC电压、DC电流、热电偶、RTD、接点(半导体继电器扫描型)，按照设定采集间隔，采集瞬时的电压值，测量精度最高可到±(读数的0.01%+5μV)。

我们来了解一下GP20采集直流电压和直流电流的内部原理。

1. 采集直流电压

GP20测量直流电压时的电路图如下所示：

测量的是分压器输出的直流电压，H、L是GP20输入端子，分压器的内部电阻R2和模拟输入模块中的输入电阻Rin并联，会产生一个新的组合电阻R'，导致测量电压Vm产生测量误差。

举例说明：假设分压器的R1、R2分别为1MΩ和1KΩ，输入电阻为1MΩ，测量电压Vm=Vo×R'/（R1+R'）   

R'=1KΩ×1MΩ/（1KΩ+1MΩ）≈999Ω（下降约0.1%）

从上可知：由于R2下降了大约1KΩ的0.1%，因此测量电压也下降了0.1%。在被测物不变前提下，Rin大小影响了测量精度。如电压量程选择1V以下，Rin大小在10MΩ以上（测量量程和输入电阻Rin关系见文章结尾处）。按照上式计算R'可得R'≈999.9Ω，下降约0.01%，因为R2电阻值下降约0.01%以下，所以测量电压Vm的下降电压也是约0.01%。

2. 采集直流电流

有两种测量直流电流方法：一是使用电流输入型（GX90XA-10-C1）模块，另一种是用直流电压量程配合分流电阻使用，各自电路图如下：

上图H、L为模块输入端子，电流（mA）输出方式，直接串入直流电流即可。通用型方式，需接外部分流电阻，可看到外部分流电阻与输入电阻并联，要注意Rin对外部分流电阻影响。

示例：使用电流输入型模块，选择输入4-20mA和使用通用型模块直流电压6V量程和分流电阻250Ω进行测量时，直流电压6V量程，输入电阻Rin约1MΩ，作用在外部分流电阻上，产生一个组合电阻是250Ω×1MΩ/(250Ω+1MΩ)≈249.938Ω。约下降0.025%。电流输入型模块(C1)，去除了1MΩ电阻影响，也就是去除了0.025%的下降。

综上所述，无论分流电阻如何精确，由于输入电阻Rin影响都会产生误差，而且还要注意用串入分流电阻方式测电流时，要注意电阻值范围，按照要求选择10~250Ω。

*补注：输入电阻Rin大小受电压量程影响，其关系如下图：

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来 源：横河测试测量

编辑：仪器仪表WXF

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