电子测量技术(第3版)第五章第2部分讲述.ppt

目前数字电压表的品种很多，按其模/数转换器（A/D）原理来区分，可分为斜坡式、双积分式、比较式和复合式等四类。 2．双积分式数字电压表 利用积分器对被测电压进行正向和反向两次积分，得到与输入电压平均值成正比的时间间隔T，并在T的时间间隔内对时钟脉冲进行计数，最后用数字显示被测电压值。 3．比较式数字电压表 利用输入的模拟电压与基准电压进行比较的方法，把模拟量直接转换成数字量的电压表。 4．复合式数字电压表 复合式数字电压表是将积分式与比较式结合起来，取长补短发展起来的一种测速快、抗干扰能力强的高精度DVM。 5．抗干扰能力 DVM的干扰分为共模干扰和串模干扰两种。仪器中采用共模抑制比和串模抑制比来表示DVM的抗干扰能力。一般共模干扰抑制比为80～150dB；串模抑制比为50～90dB。 在DVM中抑制串模干扰的措施有两种，一是在DVM的输入端设置滤波器；二是从A/D转换原理上采用双积分电路来消除干扰。 在DVM中抑制共模干扰主要采用输出端浮置的办法。 2．用模拟式万用表测量直流电压 模拟式万用表的直流电压档由表头串联分压电阻组成，其输入电阻一般不太大，而且各量程档的内阻不同，同一块表，量程越大内阻越大。在用模拟式万用表测量直流电压时，一定要注意表的内阻对被测电路的影响，否则将可能产生较大的测量误差。 （5）相对电压电平 。任意两电压之比的对数称为相对电压电平。 5.6.1 项目内容 拟定测量步骤，采用平均值电压表和示波器分别对一定频率的正弦波、方波和三角波进行测量，测量结果用峰峰值、有效值、平均值表示。通过实训说明，对于同一测量对象，采用不同的测量仪表，其测量结论是相同的；采用正弦有效值显示、平均值检波的电压表测量正弦信号，被测信号的平均值和电平直接从表头读测；测量非正弦信号波形，测量结果必须经过换算。 1．波形测量仪器一般描述 在时域测量范围内，示波器是最典型、最直接的观测幅度的仪器。它不但测量速度快，能测量周期性信号的峰值电压、瞬时电压等，还能同时测量出被测电压的直流分量和交流分量。但模拟示波器通常依靠测试者读测，读数误差比较大。 电压表是比较方便读测幅度的仪器。普通模拟指针式万用表由于检波电路和输入电路简陋，输入阻抗比较低，测量交流电压的频率范围较小，一般只能测量频率在1kHz以下的交流电压。电子电压表和数字电压表输入阻抗较高，测量精度较高，可测频率范围广，成为定量测量波形参数合适的仪器。 传统电子电压表按交流电压量值的表现形式有峰值电压表、均值电压表和有效值电压表3种。一般峰值电压表输入阻抗高，工作频率宽，在高频段采用；均值电压表输入采用阻抗变换电路后，输入阻抗高，工作频率一般为20Hz～1MHz；有效值电压表输入阻抗高，工作频率在峰值与均值电压表之间，高频可达几十兆赫兹，低频小于50Hz。 本项目是一个验证性项目，主要针对学生实训中实际存在的问题而设计。其目的是通过实训了解交流电压信号的表征形式和表征量值的相互转换；掌握交流电压测量的基本理论和基本方法；掌握测量结果分析和判断的基本方法。根据项目设计要求，可分别选择峰值、有效值和平均值电压表来完成测量任务。 （1）连接图。测量信号源的失真度时，直接将信号源输入失真度仪进行测量；测量电路或设备的失真时，需采用一个低失真的正弦信号源作为被测电路的激励源，如图5.21所示。 （2）失真度测量仪的组成框图。一个简单的失真度测试仪组成框图如图5.22所示。失真度测试仪由输入电路、带阻滤波器和电压表组成。 3．抑制基波法测量非线性失真 图5.21 失真度测量仪器的连接 图5.22 简单的失真度测试仪框图 用失真度测量仪测量非线性失真系数时应注意以下几点： ①测量时，应最大限度地滤出基波成分。因此要反复调节带阻滤波电路中的调谐、微调和相位旋钮。 ②测量电路的非线性失真系数时，应在被测电路的通频带范围内选择多个频率测试点进行多次测试；选择的测试点除了应包括上、下截止频率外，还应在中间频率段选择几个测试点，然后逐一进行非线性失真系数的测试，最后取其中最大的一个非线性失真系数值作为被测电路的非线性失真系数。 4．测量注意事项 ③如果测试用信号源输出信号的非线性失真系数不可忽略，则被测电路的实际非线性失真系数可近似等于被测电路输出信号的非线性失真系数减去其输入信号的非线性失真系数。 ④测量时，可用示波器进行监视，可以判断有无失真和有无干扰信号存在。 对于一个放大器，如将其输入端短路，即在输入信号为零时，我们仍能从输出端测得交流电压，这就是噪声电压。噪声电压的测量方法主要有电压表法和示波器法。 1．用交流电压表测量噪声电压 由于噪声电压一般指有效值（均方值），因此可直接采用有效值电压表测量噪声电压的有