交流电压的测量方法.ppt

*全波整流波形，表征正弦信号的幅度特性半波整流波形，半波检波后的平均值是全波平均值的一半，即为正弦信号电压平均值的一半。第23页，共64页，星期日，2025年，2月5日*3．有效值交流电压的有效值理论上定义为：交流电压加在某个电阻上产生的功率与一个直流电压在同一个电阻上产生的功率相同时，则定义这个直流电压值为该交流电压的有效值。数学上交流电压的有效值定义为它的方均根值：第24页，共64页，星期日，2025年，2月5日*4．波形因数Kf交流电压的有效值与平均值之比称为该交流电压的波形因数，用Kf表示。正弦信号的波形因数＝1.11三角波的波形因数方波信号的波形因数＝1第25页，共64页，星期日，2025年，2月5日*5．波峰因数Kp波峰因数Kp定义为峰值与有效值之比：正弦信号的波峰因数三角波的波峰因数方波信号的波峰因数第26页，共64页，星期日，2025年，2月5日*1）模拟电压表之检波-放大式检波-放大式电压表的电路结构如图所示。将被测电压Ux先变成直流电压，再经直流放大器放大，然后驱动直流微安表指针偏转。典型应用：峰值电压表2.交流电压的测量方法第27页，共64页，星期日，2025年，2月5日*特点：受检波器件非线性的影响，测量微弱电压时，外界干扰就特别明显。因此，这种电压表的灵敏度将受到限制，一般不做成毫伏计，其测量范围在零点一伏到数千伏之间。由于采用了直流放大器，将引起零点漂移，影响电表的读数。所以，对电源电压的稳定度要求比较高，要采用稳压措施。第28页，共64页，星期日，2025年，2月5日*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。2）放大-检波式第29页，共64页，星期日，2025年，2月5日*2.交流电压的测量方法这类电压表由于放大器频率特性的限制，采用“检波－放大”式，其检波器常用峰值检波器。1、峰值检波器原理峰值响应，即：u(t)?峰值检波?放大?驱动表头由二极管峰值检波电路完成，有二极管串联和并联两种形式。1）峰值电压表第30页，共64页，星期日，2025年，2月5日*判断二极管的导通及截止情况；Ui(t)Uc(t),D导通，向C充电，UR(t)=0,RDCTmin;Ui(t)Uc(t),D截止，C放电，UR(t)=Ui(t)–Uc(t),RCTmax;(RD为二极管内阻，RDC为充电常数；RC为放电常数)所以：UR(t)=Ui(t)–Uc(t)UR=Ui–Uc≈Ui–UP+=U0–UP+=–Um+CDR+–+–~Ui(t)+URUcUc0tUCUx电路中的电容C有隔直流和滤波作用。第31页，共64页，星期日，2025年，2月5日*充电时间常数：从恒定正弦波电压加到检波器的输入端瞬间起，到检波器的输出电压达到其终值的63%为止，其间所用的时间就是充电时间常数放电时间常数：从移去加在检波级输入端的恒定正弦波电压的瞬间起，到检波器的输出电压降至其初始值的37%为止，其间所用的时间就是放电时间常数+-ui+-uiDRCui+-Crdidi充i放+-uo+-uo作用在二极管D两端上的电压为ui(t)与uo(t)之差，即uD=ui-uo。所以二极管的导通与否取决于uD当uD=ui-uo0，二极管导通；当uD=ui-uo0，二极管截止。第32页，共64页，星期日，2025年，2月5日*要求；充电时间常数很小，就能快速充电，即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值。放电时间常数很大，就能缓慢放电，检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。第33页，共64页，星期日，2025年，2月5日*Uc0tUC第34页，共64页，星期日，2025年，2月5日*输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗R就是U/I。你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。DVM的输入阻