《电压的测量》课件.pptx

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1、电子测量技术第四章电压的测量Page2第四章电子示波器学习交直电压信号测量的各种方法，以及相关测量仪器的结构和工作原理。教学目的磁电指针电压和电流表，交流均值电压表和峰值电表，数字电压表。磁电指针电压表对测量结果的影响，电压分贝值的测量，双积分A/D转换。教学重点教学难点第四章电压的测量4.1概述Page44.1概述电压是反映电信号特征的基本参数，它的测量是电子电气测量的基本内容。在电子电路中，电路的工作状态，如谐振、平衡、截止、饱和以及工作点的动态范围，通常都以电压形式表现出来。电子设备的控制信号、反馈信号及其他信息主要表现为电压量。在非电量的测量中，也多利用各类传感装

2、置将非电量参数转换成电压参数。4.1.1电压测量的特点Page54.1概述电路中其他电参数，包括电流和功率，以及信号的幅度、波形的非线性失真系数、元件的Q值、网络的频率特性和通频带、设备的灵敏度等，都可以视做电压的派生量，通过电压测量获得其量值。最重要的是，电压测量直接、方便，将电压表并接在被测电路上，只要电压表的内阻足够大，就可以获得较满意的测量结果。作为比较，电流测量就不具备这些优点，首先必须把电流表串接在被测电路中，很不方便.4.1.1电压测量的特点Page64.1概述2．电压测量的特点和要求（1）频率范围宽在电子电路和电气设备中，电压信号的频率范围非常宽，除直流外

3、，且频段不同，测量方法也各不相同。例如，对于低频电压信号，是先放大，后检波，再测量；而对于高频电压信号，则是先检波，后放大，再测量。（2）测量范围大待测电压的大小差别很大，若待测信号电压电平低，则要求电压表分辨力高，而这种要求又受到外部干扰、内部噪声等的限制。若待测信号电压电平高，则要考虑电压表输入级中加接分压网络，但这样又会降低电压表的输入阻抗。4.1.1电压测量的特点Page74.1概述（3）信号波形复杂待测电压的波形除了正弦波外，还包括失真的正弦波以及各种非正弦波，如方波、三角波、尖脉冲等信号，不同波形电压的测量方法及对测量准确的影响是不同的。（4）被测电路的输出阻抗

4、差别大在实际中被测电路的输出阻抗Z0差别很大，在电压测量中，电压表是与被测电路并联的，电压表的负载效应对测量结果的准确度有影响，尤其是对输出阻抗Z0比较高的电路，因此，要求电压表的内阻大，相关的电压测量仪器输入阻抗高。4.1.1电压测量的特点Page84.1概述（5）测量精度差异大由于被测电压的频率、波形等因素的影响。电压测量的准确度有较大差异。电压值的基准是直流标准电压，直流测量时分布参数等的影响可以忽略不计，因而直流电压测量的精度较高，但交流电压测量精度要低得多。（6）外界干扰电压测量易受外界干扰的影响，当被测信号电压较小时，干扰往往成为影响测量精度的主要因素。对于高灵

5、敏度的电压表，如数字电压表、高频毫伏表等，必须具有较强的抗干扰能力，测量时也要特别注意采取相应措施。4.1.1电压测量的特点Page94.1概述1．模拟式电压表模拟式电压表的结构相对简单，价格较为便宜，频率范围也宽，另外在某些场合并不需要准确测量电压的真实大小，而只需要知道电压大小的范围或变化趋势，此时用模拟式电压表反而更为灵活、直观。（1）按测量功能分，分为直流电压表、交流电压表和脉冲电压表；（2）按工作频段分类，低频电压表、高频电压表等；（3）按电压量级分类，压表可分为电压表和毫伏表（毫伏量级）；（4）按准确等级分类，分为0.05、0.1、0.2等。4.1.2电压测量仪

6、器的分类Page104.1概述2.数字式电压表分类数字式电压表的优点表现在：测量准确度高，测量速度快，输入阻抗高，过载能力强，抗干扰能力和分辨率优于模拟式电压表。此外，由于测量结果以数字形式输出、显示，因此除读数直观外，还便于和计算机及其他设备连用，组成自动化测试仪器或自动测试系统。数字式电压表目前尚无统一的分类标准。一般按测量功能分为直流数字电压表和交流数字电压表。交流数字电压表按其AC/DC变换原理分为峰值交流数字电压表、平均值交流数字电压表和有效值交流数字电压表。4.1.2电压测量仪器的分类第四章电压的测量4.2磁电动圈式直流电表Page124.2磁电动圈式直流电表

7、1.磁电动圈式电表的结构图4-1所示，磁电式电表由固定部分和可动部分组成。其中固定部分由永久磁铁1、极掌2和固定在支架上的圆柱形铁心5构成。可动部分由绕在铝框架上的可动线圈4、线圈极端的两个半轴3、与转轴相连的指针8、平衡锤6，以及游丝7所组成。4.2.1磁电动圈式电表的工作原理整个可动部分支承在轴承上，线圈放在环形气隙之中，由于永久磁铁放在可动线圈的外面，所以称为外磁式。Page134.2磁电动圈式直流电表可动线圈通电之后，受到三个力矩的作用力。①一个是与永久磁铁的磁场相互作用形成的转动力矩，使可动