【2017年整理】电磁测量技术5电压测量.ppt

第五章 电压测量 ;5.1 概 述;5.1.2 对电压测量的基本要求;5.1.3 电压测量仪器的分类;5.2 模拟式直流电压的测量 ;I=Kθ;（5.1）;为了能测量较高的电压，需串联倍压电阻RP来扩展量程。 ;电压灵敏度 “Ω/V”;5.2.2 直流电子电压表;5.3 交流电压的测量;;3. 有效值;;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;5.3.2 交流电压的测量 ;2)均值检波器 ;对于全波均值检波器： ;3)刻度特性 ;由读数α换算出均值和有效值的换算步骤如下： 第一步，把读数α想象为有效值等于α的纯正弦波输入时的读数，即 第二步，由 计算该纯正弦波均值 第三步，假设均值等于 的被测波形（任意波）输入 ，即 注：“对于均值电压表，（任意波形的）均值相等，则读数相等” 。 第四步，由 ，再根据该波形的波形因数（查表可得），其有效值;??述过程可统一推导如下： 上式表明，对任意波形，欲从均值电压表读数α得到有效值，需将α乘以因子k。（若式中的任意波为正弦波，则k=1，读数α即为正弦波的有效值）。 ; ;4) 波形误差 ;典型产品： ;2. 峰值电压表 ;2)峰值检波器 ;3)刻度特性 ;由读数α换算出峰值和有效值的换算步骤如下： 第一步，把读数α想象为有效值等于α的纯正弦波输入时的读数，即 第二步，将V~转换为该纯正弦波的峰值 第三步，假设峰值等于Vp~的被测波形（任意波）输入 ，即 注：“对于峰值电压表，（任意波形的）峰值相等，则读数相等” 。 第四步，由 ，再根据该波形的波峰因数（查表可得），其有效值;综上所述，对于任意波形而言，峰值电压表的读数α没有直接意义，由读数α到峰值和有效值需进行换算，换算关系归纳如下： 式中，α为峰值电压表读数， 为波峰因数。 ;例5.2 用峰值电压表测量一个三角波电压，读得测量值为10V， 试求有效值为多少伏？ ;4)波形误差 ;超高频毫伏表都是峰值电压表。;3. 有效值电压表;;典型产品：DA30型，频率范围10Hz~10MHz，量程范围 1mV~300V ;2)计算式 ;模拟电压表组成方案 检波器是实现交流电压测量（AC-DC变换）的核心部件，同时，为了测量小信号电压，放大器也是电压表中不可缺少的部件，因此，组成方案有两种类型： 一种是先检波后放大，称为检波-放大式； 一种是先放大后检波，称为放大-检波式。 模拟电压表的两个重要指标：带宽和灵敏度(分辨力)。 1）检波-放大式电压表 a. 组成框图; b.提高灵敏度措施;检波器 决定电压表的频率范围、输入阻抗和分辨力。 峰值电压表常用这种类型。 为提高频率范围，采用超高频二极管检波，其频率范围可从直流到几百兆赫，并具有较高的输入阻抗。 检波二极管的正向压降限制了其测量小信号电压的能力（即灵敏度限制），同时，检波二极管的反向击穿电压对电压测量的上限有所限制。 为减小高频信号在传输过程中的损失，通常将峰值检波器直接设计在探头中。;放大器 为提高灵敏度，采用高增益、低漂移的直流放大器，如斩波稳零式直流放大器，其灵敏度可达几十微伏。 ——称之为“调制式电压表” ，如国产HFJ-8型高频毫伏表，最低量程为3mV，最高工作频率300MHz。 主要指标： 检波-放大式电压表常称为“高频毫伏表”或“超高频毫伏表” 。如国产DA36型超高频毫伏表，频率范围为10kHz～1000MHz，电压范围（不加分压器）1mV～10V。 国产HFJ-8型高频毫伏表（调制式），最低量程为3mV，最高工作频率300MHz。 ; 2）放大-检波式电压表 组成框图 先放大再检波，因此灵敏度很高。 均值电压表常用这种方式。 放大器 宽带交流放大器决定了电压表的频率范围。一般上限为10MHz。常称为“宽频毫伏表”或“视频毫伏表” 。 灵敏度受仍受宽带交流放大器内部噪声限制。;;5.3.4 电平(分贝)的测量 ;由P=UI=U2/R关系式可得电压比的对数;因此，当被测点负载（电平表的输入电阻）为600Ω时，电压 电平等于功率电平Pu=PW=P。若非为标准电阻600Ω时，要 加修正项： ;2.分贝的测量;5.4 数字电压表概述 ;5.4.2 数字电压表的主要工作特性;3) 超量程能力 ; 数字电压表在最低电压量程上末位1个字所代表的电压值，