电子测量技术与仪器 教学课件 ppt 作者 康秀强 项目四 电压与电流测量

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1、项目四电压与电流的测量电压、电流、功率是表征电信号能量大小的三个基本参量。在电子电路中，只要测量出其中一个参量就可以根据电路的阻抗求出其他两个参量，考虑到测量的方便性、安全性、准确性等因素，几乎都用测量电压的方法来测定表征电信号能量大小的三个基本参量。此外，许多参数都可视为电压的派生量，例如频率、谐波失真度、调制度等。所以电压的测量是其他许多电参量测量的基础。模块1直流电压与电流的测量一、教学目标终极目标：能够熟练使用仪表正确测量直流电压与电流。促成目标：1）能正确使用电压、电流表测量直流电压与电流。2）能掌握直流电压、电流表的扩程原理。二

2、、工作任务1）用直流电压表直接测量直流电压，如图4-1a所示，直流电压表量程的扩大如图4-1b所示。a）直接测量直流电压b）直流电压表量程的扩大图4-1直流电压的测量2）用直流电流表直接测量直流电流，如图4-2a所示，直流电流表量程的扩大如图4-2b所示。a）直接测量直流电流b）直流电流表量程的扩大图4-2直流电流的测量三、相关实践知识（一）直流电压的测量一般选用电压表或万用表来测量电压，测量时，仪表应该并接于被测电路两端。测量直流电压时，应注意被测电压的高电位端接正表笔（“+”端），被测电压的低电位端接负表笔（“－”端）。如果不知被测电压

3、的高电位端及低电位端，可以将万用表量程开关打在最大量程，瞬间测量一下，观察表针偏转方向，如果正偏，说明接法正确，反偏则应调换表笔位置。另外，还应注意选用合适的量程进行测量，不知被测电压范围时，可从最大量程量起，逐渐变小量程，直至量程合适为止。（二）直流电流的测量一般选用电流表或万用表来测量电流，测量时，仪表不能并接于被测电路两端，而应将仪表串接入被测电路中。测量直流电流时，应注意使被测电流经正表笔（“+”端）流入仪表，由负表笔（“－”端）流出。如果不知被测电流的正负极性，可以将电流表或万用表量程开关打在最大量程，瞬间测量一下，观察表针偏转方

4、向，如果正偏，说明接法正确，反偏则应调换表笔位置。另外，还应注意选用合适的量程进行测量，不知被测电流范围时，可从最大量程量起，逐渐变小量程，直至量程合适为止。四、相关理论知识（一）直流电压表量程扩大的原理测量直流电压通常采用磁电式电压表，直流电压表若量程不够，可扩大量程。扩大量程的方法是在表头上串联一个称为倍压器的高值电阻R（见图4-1b），倍压器的阻值表示为VR=(m－1)RV0式中，R为表头内阻；m=U/U为倍压系数；U为表头的量000程；U为扩大后的量程。多量限电压表电路如图4-3所示。附加电阻越大，电压量限越高。附加电阻也有内附式和

5、外附式两种，附加电阻大，意味着功耗越小。小功耗的附加电阻一般都做成内附式，多量程电压表可以把附加电阻做成分段式。有时附加电阻也称为倍压器。图4-3多量限电压表电路（二）直流电流表量程扩大的原理测量直流电流通常采用磁电式电流表，直流电流表若量程不够，可扩大量程。磁电系仪表可以通过分流器扩大其量程，也可以并联若干个电阻，更换输入接头，可组成多量程的电流表。扩大量程的方法是在表头上并联一个称为分流器的低值电阻R（见图4-2b），分流器的阻值表示为AR=R/(n－1)A0式中，R为表头内阻；n=I/I为分流系数；其中I为表头的量000程；I为扩大后

6、的量程。多量限电流表电路如图4-4所示，开关选择量限1和量限2时，则被测最大电流分别为I和I：m1m2RRRR+++RRRR+++0f1f2f30f1f2f3II=II=m10m20RRR++RR+f1f2f3f2f3图4-4多量限电流表电路模块2交流电压与电流的测量一、教学目标终极目标：能够熟练使用仪表正确测量各类交流电压与电流。促成目标：1）会测量工频正弦交流电压与电流。2）会测量正弦波、方波、三角波信号电压。3）能掌握交流电压的表征参数及其换算。4）能掌握均值、峰值、有效值三种模拟式交流电压表的特性。5）能掌握数字式电压表的特征及A-

7、D转换器的工作原理。二、工作任务1．测量工频正弦交流电压与电流对于低电压、小电流正弦交流电，可以用电压表、电流表直接测量；对于高电压、大电流正弦交流电，可以用电压互感器、电流互感器分别与电压表、电流表配合测量，如图4-5所示。++uu－－VAa）用电压互感器测量高电压b）用电流互感器测量大电流图4-5交流高电压、大电流的测量2．测量高频正弦信号电压测量高频信号要用高频毫伏表，注意被测信号的频率要在高频毫伏表的频带宽度以内，试着用高频毫伏表测量100MHz的正弦交流信号，对用正弦波有效值定度的高频毫伏表，测量的结果既为正弦交流信号的有效值。3

8、．测量方波、三角波信号电压1）用峰值电压表（高频毫伏表）测量高频方波、三角波信号电压，测量结果要进行换算。2）用均值电压表（低频毫伏表）测量低频方波、三角波信号电压，测量结果要进