电压有效值测量
电压测量的方法和分类
电压测量的方法和分类
•按对象：直流电压测量；交流电压测量
•按技术：模拟测量；数字测量
1）交流电压的模拟测量方法表征交流电压的三个基本参量：有效值、峰值和平均值。
以有效值测量为主。
方法：交流电压（有效值、峰值和平均值）--〉直流电流--〉驱动表头--〉指示——有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。
2）数字化直流电压测量方法模拟直流电压--〉A/D转换器--〉数字量--〉数字显示（直观）<BR> ——数字电压表（DVM），数字多用表（DMM）。
3）交流电压的数字化测量<BR> 交流电压（有效值、峰值和平均值）--〉直流电压--〉A/D转换器--〉数字量--〉数字显示<BR> ——DVM（DMM）的扩展功能。
4）基于采样的交流电压测量方法<BR> 交流电压--〉A/D转换器--〉瞬时采样值u(k) --〉计算，如有效值式中，N为u(t)的一个周期内的采样点数。
5）示波测量方法<BR> 交流电压--〉模拟或数字示波器--〉显示波形--〉读出结果。
万用表测量电压的方法
万用表测量电压的方法
首先，我们需要准备一台数字万用表。
在使用万用表测量电压之前，需要先选
择合适的测量范围。
通常，数字万用表上会有多个档位可以选择，比如直流电压一般有200mV、2V、20V、200V、1000V等档位，交流电压也有相应的档位。
在选
择档位时，应该选择最接近待测电压值的档位，以提高测量的准确性。
接下来，我们需要连接测试电路。
首先将红表笔插入万用表上标有VΩmA的
插孔中，然后将黑表笔插入COM的插孔中。
在测量直流电压时，将红表笔连接到
待测电路的正极，黑表笔连接到待测电路的负极；在测量交流电压时，连接方式也是一样的。
需要注意的是，在连接电路时，要确保测试电路处于断开状态，以免对万用表和电路造成损坏。
接着，我们可以进行测量操作。
将万用表的旋钮拨到电压测量档位，然后将两
个测试笔分别接到待测电路的两个端点上。
在接通电路后，数字万用表上将显示出待测电压的数值。
需要注意的是，在测量电压时，要保持测试笔与待测电路的连接稳定，避免产生接触不良导致测量不准确的情况。
最后，测量完成后，需要将测试笔从电路上拔下，并将万用表的旋钮拨到关机
位置，以保护万用表和节省电池电量。
总的来说，使用万用表测量电压的方法并不复杂，只需要选择合适的测量范围、正确连接测试电路、进行准确的测量操作，就可以得到准确的电压数值。
在实际工作中，我们经常会用到万用表测量电压，因此掌握好这一基本的测量方法是非常重要的。
希望大家在工作中能够熟练掌握万用表的使用方法，提高工作效率，确保电路测试的准确性。
电压与电阻测量
电压与电阻测量电压与电阻是电学中重要的基本概念，对于电路设计与实验都起着至关重要的作用。
本文将深入探讨电压与电阻的测量方法以及相关的理论知识。
一、电压的测量电压（Voltage）是电势差的概念，用于描述电场中两点之间电势的差异。
在电路中，电压通常用伏特（Volt，简写为V）作为单位来表示。
为了测量电压，我们需要使用电压表或万用表等仪器。
1. 直流电压测量直流电压是指电压大小不变的电流，常用的直流电压测量方法有两种：（1）串联法：将电压表连接在待测电压的两端，将它们串联在一起。
确保电压表的量程能够覆盖待测电压，通过读取电压表上的数值，即可得到待测电压的准确值。
（2）并联法：将电压表的输入端与待测电压的正负极分别连接起来，形成一个并联电阻电路。
根据并联电路的电压分压原理，可以通过读取电压表的数值和并联电阻的阻值，计算出待测电压的准确值。
2. 交流电压测量交流电压是指电压大小和方向以一定频率变化的电流。
由于交流电压的波形为正弦波，因此对于读数仪表的要求较高。
测量交流电压的常用方法如下：（1）有效值测量：将交流电压表（通常为数字万用表）设置为交流电压测量档位，直接读取表盘上的数值，即可得到交流电压的有效值（也称为实际值）。
（2）示波器测量：示波器是一种能够直观显示电压波形的仪器，适用于对交流电压波形进行详细分析与测量。
通过示波器，我们可以观察到交流电压的振幅、频率等参数。
二、电阻的测量电阻（Resistance）是电路中阻碍电流通过的物理量，用欧姆（Ohm，符号为Ω）作为单位来表示。
电阻是根据欧姆定律（电流与电压成正比，与电阻成反比）得出的，因此测量电阻可以通过测量电流和电压来实现。
1. 静态电阻测量静态电阻指的是在直流电流下测量的电阻。
常用的静态电阻测量方法如下：（1）欧姆表：欧姆表是一种专门用于测量电阻的仪器，具有较高的测量精度。
使用欧姆表时，需要将被测电阻与仪表进行串联，并选择适当的量程档位。
（2）万用表：万用表既可以测量电压，也可以测量电阻。
真有效值数字电压表-总结
2014湖南大学电子设计竞赛第一次校内赛赛题真有效值数字电压表一、设计任务设计并制作一台数字真有效值电压表。
二、要求1、基本要求（1）真有效值电压测量：可测量频率范围在0Hz～10kHz频率范围的单频信号或合成信号的电压有效值，测量相对误差≤0.5%＋最低位2个字。
（2）测量量程：分200mV、2V、20V三档，可用手动切换量程。
（3）测量结果显示：采用LED或LCD显示十进制数字，三位半数显（0000－1999）（4）输入电阻≥100kΩ。
（5）具有输入过压保护功能。
（6）单电源供电，供电电源电压9V。
2、提高部分（1）扩展频率测量范围为0Hz～100kHz。
（2）增加平均值测量功能。
（3）测量误差降低为0.1%＋最低位2个字。
（4）自动量程切换功能。
（5）其他。
设计分析一、对题目的理解1. 真有效值的概念、实现方法及分析(1) 对有效值的理解真有效值不是针对正弦信号定义的，所有电信号都有其有效值。
从物理学的角度而言，就是电流通过物体做的功（发热）等效。
所以在此处不能用检测峰值或平均值通过转换计算得到，而是要通过采样，按有效值的定义，通过离散化计算得到。
检峰或平值值换算得到是针对特定的周期性波形，如正弦波。
而本题要求并没有定义是正弦波。
(2) 有效值的计算有效值计算式：积分部分可通过离散化计算。
设等时间间隔δ采样，在0至T采样时间采样N点，则连续积分可以用离散化公式进行计算：从中可得到：(3) 采样时间计算对误差的影响以单位幅值正弦波为例，分析积分时间及开始程分时刻对计算的影响。
设积分时间为T，初始相位为φ，则对应的有效值的平方为讨论：(a) 当采样时长T为周期T0的整数倍时，有：从中看出，采样后的计算结果与初如采样位置没有相关性。
(b) 当采样时长T不为周期T0的整数倍时，设T=nT0+ΔT0有：与周期整数倍采样相比，产生的偏差为：将T=nT0+ΔT0 和ω＝2π/ T0代入，有：两次等时间采样，不考虑采样时间为周期的整数倍时，可能产生的最大读数偏差为：从中可以评估不做周期测量时，要达到误差要求最少的采样周期数。
一种交流电压有效值的快速测量方法
基 于此 ， 出了交流电压快速测量的思路 ：即寻找导 提
通 时间 ｔ 电压有效值 之 间的关系 Ｕ＝ （ ，根据 与 ｆｔ ） 导 通时 间确定 电压值 。
Ａ／ 转换器 及其 信号处理 电路 ，实现 电路复杂 ，成 Ｄ
本 高 。同时 ，在对 电源 电压 要求高 的 自动化控 制设
备中 ， 往往需要对电压进行实时检测并做出相应 的实 时处理Ｈ 。本文基于此 ，提 出了一 种无需 Ａ Ｄ转换 ／
ＡＣ ｌ ｇ ｒｕ ｌ ｌ ｅ Ｖｏ ｔ ｅＶｉｔ ａ ｖ ａ Ｖａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｓｖ ｒ ｍｐ ｒａ ｔｉ ｎ ｌｃ ｓ ｆ ｒｍｅ ｓ ｒｎ ｓ ｒ ｃ ： ｔｉ ｅ ｙ ｉ ｏ ｔ ｎ ｎ ｍａ ｙ ｐ ａ ｅ ｏ ａ ｕ ｉ ｇＡＣ ｏ ｔ ｇ ｉｔ ａ ａ ｕ ． ｎ ｖ ｌ ｔ ｏ ｏ ｕ ｃ ｖ ｌ ｅ ｖ ｒｕ ｌ ｌ ｅ Ａ ｏ ｅ ａ ｖ ｍｅ ｈ ｄ ｆ ｒｑ ｉｋ ｍｅ ｓ ｒｎ ｏ ｔ ｇ ｉｔａ ａｕ ｒ ｓ ｎ ｅ ｉ ａ ｅ ． ａ ｕ ｉ ｇＡＣ ｖ ｌ ｅ ｖｒｕ ｌ ｌｅ ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄｉ ｔ ｓ ｐ ｒ ＡＣ ｏ ｔｇ ａ ｅｍｅ ｓ ｒ ｄｂ ｈ ｒ ｔ ｎ ｔ ｏ ｔ ａ ｖ ｓ ｎｈ ｐ ｖ ｌ ｅｃ ｎｂ ａ ｕ ｅ ｙ ｓ ｏ ｍｅａ ｄ ｗｉ ｕ ａ ｔ ｉ ｈ Ａ／ Ｄ ｏ ｖ ｒｉ ｎｉ ｉ ｔ ｏ ． ｄ ａｓ ｉ ｍｅ ｈ ｄ ｃ ｎ ａ ｏ ｄ ＤＣ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｒｏ ｓ Ｄｉ ｉ ｌ ｉ ｌｔｏ ｈ ｗｓｔ ａ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｔ ｓｍｅｈ ｄ Ａｎ ｌｏ ｔ ｓ ｎｈ ｈ ｔ ｏ ａ ｖ ｉ ｏ ｏ ｅ ｔ ｒ ｒ ． ｇ ｔ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｓ ｏ ｔ ｈ ｅ ａｓ ｈ ｔ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｙ ｒ ｓ ＡＣ ｏ ｔ ｇ ｖ ｒ ｕ ｌ ａ ｕ ＤＣ ｃ ｍ ｐ ｎ ｎ ｖ ｌａ ｅ ｉｔ ａ ｌ ｅ ｖ ｏ ｏｅｔ
电压电流的有效值测量
电压电流的有效值测量1. 介绍电压（Voltage）和电流（Current）是电路中最基本的参数，对于电路的分析和设计具有重要的意义。
在实际应用中，我们通常关心电压和电流的有效值，它们反映了电压和电流的平均功率。
本文将详细介绍电压电流有效值的测量方法和相关知识。
2. 电压电流的概念电压是指电位差，在电路中表示为V，单位是伏特（V）。
它代表了单位正电荷在电路中所具有的能量。
电流是指电荷在单位时间内通过某个截面的量，在电路中表示为I，单位是安培（A）。
它代表了单位时间内通过截面的电荷量。
3. 电压电流的波形在实际应用中，电压和电流都是随时间变化的，通常呈现为连续的波形。
例如，交流电压和交流电流的波形为正弦函数。
正弦波的周期T表示一个完整的波形所经历的时间，频率f表示每秒钟所发生的周期数，频率和周期之间有如下关系：f=1/T。
4. 电压电流的峰值电压和电流的峰值是表示它们最大值的指标，在实际测量中非常重要。
对于正弦波，峰值等于有效值（约等于0.707）乘以根号2。
例如，220V交流电压的峰值约等于311V。
5. 电压电流的平均值电压和电流的平均值是在一个完整周期内所有值的总和的平均值。
对于正弦波，平均值为0。
因此，对于交流电压和电流的分析，通常使用的是有效值，即RMS（Root Mean Square）值。
6. 电压电流的有效值电压和电流的有效值是表示其平均功率的指标。
对于正弦波，有效值等于峰值乘以约0.707。
例如，220V交流电压的有效值约为155.7V。
7. 电压电流有效值的测量方法测量电压和电流的有效值有多种方法，下面介绍两种常见的测量方法。
方法一：使用示波器测量示波器是一种用于显示电压和电流波形的仪器，通过示波器可以直接读取波形的峰值和有效值。
示波器通常配备有测量功能，可以在显示屏上直接测量出电压和电流的有效值。
方法二：使用万用表测量万用表是一种常用的电工仪器，可以测量电压、电阻、电流等多种参数。
万用表测量电压的方法
万用表测量电压的方法
首先，我们需要准备一台数字万用表和一根电压测量线。
接下来，我们将电压
测量线的红色插头连接到万用表的电压测量插孔中，黑色插头连接到COM插孔中。
然后，我们需要将测量线的探针分别连接到待测电路的正负极，确保连接牢靠，避免接触不良导致测量不准确。
在连接好测量线后，我们可以打开万用表，并选择电压测量档位。
一般来说，
万用表有直流电压和交流电压两个档位，我们需要根据实际情况选择合适的档位。
如果不确定待测电路是直流还是交流电压，可以先选择较高的档位进行测量，然后根据测量结果再进行调整。
接下来，我们可以开始进行电压测量了。
将万用表的探针分别接到待测电路的
正负极，确保接触良好。
在测量过程中，需要注意保持探针与电路的良好接触，避免因接触不良导致测量不准确。
此外，还需要注意测量过程中不要触碰电路中的其他部分，以免发生触电事故。
当探针接触良好后，我们可以看到万用表显示的电压数值。
在读数时，需要注
意万用表的量程范围，确保选择合适的量程进行测量，避免超出量程导致损坏万用表。
如果测量结果超出了万用表的量程范围，需要调整档位再进行测量。
在测量完成后，需要注意及时断开测量线，避免长时间接通电路导致设备损坏
或发生触电事故。
此外，还需要注意在测量过程中要严格按照操作规程进行，确保安全可靠。
总的来说，万用表是一种非常实用的电工测量工具，通过正确的操作方法和注
意事项，可以准确、安全地进行电压测量。
希望以上的介绍能对大家有所帮助，谢谢阅读！。
电压有效值测量
低频电子线路课程设计----电压有效值测量电路姓名：小杰专业班级：通信工程（4）班学号：xxxxxxxxx实验时间：2013.11.25-2013.11.26电压有效值测量电路摘要：采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量，先设计电路图用Multisim软件进行仿真，再根据仿真的电路图在面包板上连接电路，用信号发生器和万用表检验实际电路是否符合要求。
一、设计任务与技术指标1.设计任务采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量。
2.技术指标输入信号频率范围：0~100mV上限频率：5KHz电压显示：万用表直流档电源电压：12V范围内可任选二、设计要求1.熟悉电路的工作原理。
2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和参数元件。
3.画出电路原理图。
（元器件标准化，电路图规范化）4.计算机仿真。
三、实验要求：1、根据技术指标确定测试项目、测试方法和步骤。
2、确定实验所用仪器。
3、作出记录数据的表格。
4、完成实验。
四、实验原理1、电路工作原理下图为精密半波整流电路与电容滤波电路所组成的实验原理图，它属于反相型运放电路。
当输入电压为正极性时，运放输出为负极性时，运放输出Uo1为负极性，二极管D2导通、D1截止，输出电压UO 为零。
当输入电压UI为负极性时，Uo1为正极性，此时D1导通、D2截止，电路处于反相比例运算状态，输出电压U O =-UIRf/Ri。
图1. 仿真实验原理电路图滤波电路由510Ω电阻与4.7μF并联组成，交流电经过整流后得到的是脉动直流，滤波电路可以大大降低这种交流波纹成分，让整流后的波形变得比较平滑。
2、LM324简介LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
市电电流电压的真有效值测量算法 c语言
市电电流电压的真有效值测量算法1. 前言市电电压电流的真有效值测量一直是电力系统中的重要问题之一。
在实际工程中，准确测量市电电流电压的真有效值，不仅能够保证设备的安全稳定运行，也对电力系统的负载分析、电能计量和能效评估等方面具有重要意义。
2. 真有效值的概念在交流电路中，电压电流波形一般为正弦波形，其有效值是指其等效的直流值。
而真有效值则是指其与直流信号等效的功率值。
对于正弦波形的电压电流而言，真有效值等于其有效值。
而对于非正弦波形的电压电流，其真有效值通常要通过算法来计算得出。
3. 真有效值的算法在市电电流电压的真有效值测量中，经典的方法包括平方积分法、均方根法、FFT变换法等。
在C语言中，可以通过编写相应的程序来实现这些算法。
3.1 平方积分法平方积分法是一种最简单的多周期法，它通过将信号平方后再进行积分求和的方式来得到信号的真有效值。
具体的C语言程序可以通过以下步骤来实现：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行积分求和- 对积分结果进行平方根运算得到真有效值3.2 均方根法均方根法是一种基于模拟信号的功率信号处理方法，它是通过对信号进行平方求和后再开方来得到信号的真有效值。
在C语言中，可以通过以下步骤来实现均方根法的算法：- 读取电流电压信号- 将信号进行平方处理- 对平方后的信号进行求平均值- 对平均值进行开方运算得到真有效值3.3 FFT变换法FFT变换法是一种基于信号频域分析的方法，它通过对信号进行快速傅立叶变换后再对结果进行处理来得到信号的真有效值。
在C语言中，可以通过调用相关的FFT库函数或编写FFT变换的算法来实现FFT变换法。
4. 算法比较与选择以上介绍的三种算法各有优劣，可以根据具体的应用场景和要求进行选择。
平方积分法简单直观，但对非正弦波形的信号适应性较差；均方根法适用范围广，计算量较小；FFT变换法则有精确度高、适应性强的优势。
5. 结语市电电流电压的真有效值测量算法在电力系统中具有重要的应用价值，C语言作为一种通用性强的编程语言，可以很好地支持真有效值的计算。
电压测量方法
电压测量方法电压是电路中的重要参数，它的准确测量对于电子设备的正常运行至关重要。
在电子工程领域，我们常常需要进行电压的测量，以确保电路的正常运行和性能的稳定。
本文将介绍几种常见的电压测量方法，以帮助大家更好地理解和应用电压测量技术。
1. 直流电压测量。
直流电压是指电压的极性和大小都保持不变的电压。
直流电压的测量通常使用数字万用表或模拟电压表。
在测量直流电压时，需要将测量仪表的电压测量档位设置到与待测电压相匹配的量程，并将红表笔连接到待测电压的正极，黑表笔连接到待测电压的负极，然后读取仪表上的电压数值即可。
2. 交流电压测量。
交流电压是指电压的极性和大小都不断变化的电压。
交流电压的测量通常使用交流电压表或示波器。
在测量交流电压时，需要将测量仪表的电压测量档位设置到交流电压档位，并将红表笔连接到待测电压的正极，黑表笔连接到待测电压的负极，然后读取仪表上的电压数值即可。
3. 峰值电压测量。
峰值电压是交流电压波形的最大幅值，通常用于描述交流电压的峰值大小。
测量峰值电压可以使用示波器或特定的峰值测量仪表。
在测量峰值电压时，需要将测量仪表设置到峰值电压测量档位，并将测量仪表的探头连接到待测电压的正负极，然后读取仪表上的峰值电压数值即可。
4. 均方根电压测量。
均方根电压是交流电压波形的有效值，它是交流电压波形在一个完整周期内的电能平均值的平方根。
测量均方根电压可以使用数字万用表或特定的均方根测量仪表。
在测量均方根电压时，需要将测量仪表的电压测量档位设置到交流电压档位，并将测量仪表的探头连接到待测电压的正负极，然后读取仪表上的均方根电压数值即可。
5. 峰-峰值电压测量。
峰-峰值电压是交流电压波形峰值与谷值之间的差值，它描述了交流电压波形的振幅范围。
测量峰-峰值电压可以使用示波器或特定的峰-峰值测量仪表。
在测量峰-峰值电压时，需要将测量仪表设置到峰-峰值电压测量档位，并将测量仪表的探头连接到待测电压的正负极，然后读取仪表上的峰-峰值电压数值即可。
示波器有效电压值的计算公式
示波器有效电压值的计算公式示波器是一种用于观察电信号波形的测量仪器。
在使用示波器时，我们经常会遇到有效电压值的计算。
本文将介绍示波器有效电压值的计算公式及其相关知识。
一、什么是有效电压值？有效电压值（也称为有效值或RMS值）是指在交流电信号中等效于相应直流电压的值。
简而言之，有效电压值是交流电信号的均方根值。
二、有效电压值的计算公式示波器有效电压值的计算公式如下：Vrms = Vp / √2其中，Vrms表示有效电压值，Vp表示峰值电压。
峰值电压（Vp）是交流电信号在一个周期内的最大值。
根据峰值电压可以计算出有效电压值。
由于交流电信号是一个周期性信号，所以可以通过示波器观察到一个完整的波形。
示波器通常会显示信号的峰值电压和有效电压值。
三、示波器的工作原理示波器通过控制电子束在屏幕上的位置和亮度，将电信号转换为可见的波形图形。
示波器的核心部分是电子枪、偏转系统和屏幕。
电子枪是示波器中产生电子束的部分，它通过加热阴极释放电子，并通过加速电场将电子加速。
偏转系统通过施加不同的电压来控制电子束在屏幕上的位置。
电子束在屏幕上移动时，通过屏幕上的磷光物质发出光线，形成波形图形。
四、如何测量有效电压值？要测量交流电信号的有效电压值，可以通过将示波器的探头连接到电路中测量点上。
示波器的探头通常有两个连接器，一个连接到示波器的通道输入端，另一个连接到测量点。
通过调节示波器的控制按钮和旋钮，可以观察到信号的波形图形，并读取峰值电压。
为了计算有效电压值，可以将峰值电压代入计算公式中进行计算。
示波器通常会提供相应的功能按钮或菜单选项，用于自动计算有效电压值。
通过按下相应的按钮或选择菜单选项，示波器将自动计算并显示有效电压值。
五、示波器有效电压值的应用示波器有效电压值的计算对于电路设计、信号分析和故障排查非常重要。
有效电压值可以帮助工程师了解交流电信号的能量分布情况，判断信号的稳定性和质量。
在电路设计中，工程师需要根据电路要求选择合适的元器件，以保证电路的正常工作。
电流(或电压)的平均值与有效值
用心专注，负责专业！谈电流（或电压）的平均值与有效值测量同一个物体的长度，用米尺测量和用市尺测量的出得数椐不一样，其原因就是米尺与市尺的量制（即单位长度）不同所造成的。
为此人们找出它们之间的转换关系，使得米尺与市尺都可用于测量长度。
同样在电路中测量电流（或电压）的大小时，也有二种制式，即电流（或电压）的平均值与电流（或电压）的有效值。
何谓电流（或电压）的平均值？其定义为：在某一时间段内，用等长间隔时间连续采集电流（或电压）值并将其累加，其累加值除以采集次数，其商即为该电流（或电压）的平均值。
它适用于直流电的计量，无论是恒定的或是脉动的直流电都可用它计量电流（或电压）的大小。
但是平均值却不适用于交流电，其原因就是；我们常用的交流电，其波形为正弦波，即其电流（或电压）是按固定周期变化，而且其值在正负半波的变化是大小相等方向相反，故其平均值=0。
但是交流电同直流电一样，是可以做功的：可以使灯泡发光，可以使电机转动，而且作功可大可小，那么用什么来计量交流电的大小呢？这就引来“有效值”的概念。
对同一个负载，在相同的时间内，用一恒定直流电作功与用一交流电作功相等时，我们用这直流电的电流（或电压）值代表这交流电的电流（或电压）的值，此值即为交流电的有效值。
交流电的有效值是如何求得的，请见如下推导：据有效值定义可列： RU 2·π=R U m 2·x 20sin πdx =R U m22 故得交流电的有效值： U =2m U 即：交流电的有效值 = 其峰值除以2。
交流电通过整流方式可将交流电转变为脉动的直流电，那么该直流电与转变它的交流电有什么关系呢？下面分几种情况来分析：一、单相半波整流电路用心专注，负责专业！Bπ2π一、交流半波整流 电压平均值推导公式交流半波电压波形图π2πu uω tω tU = 1Um sinωt dωt= (-cosωt)1Um=12Π2Uo2Π2ΠΠ0ΠΠUo=2平2= 0.45 UoU = 1Um sin ωt dωt= (1-cos2ωt) d(2ωt)2Um =8Π28Π2ΠΠUm 22ΠUmΠ222开放得：U = 0.5Um =0.71Uo 二、交流半波整流 电压有效值推导公式有有Um : 交流电的峰值Uo : 交流电的有效值U : 直流电的有效值U : 直流电的平均值平有=4单相半波整流：平均值U = 0.45 U 0有效值•U = 0.71 U 0 (U 0为交流电的有效值)二、单相全波整流电路Bπ2π一、交流全波整流 电压平均值推导公式交流全波电压波形图π2πuuω tω tU = 1Um sinωt dωt= (-cosωt)1Um=1Π2UoΠΠΠ0ΠΠUo=2平2= 0.9 UoU = 1Um sin ωt dωt= (1-cos2ωt) d(2ωt)2Um =4Π24ΠΠΠ= 0.5 Um = Uo22ΠUmΠ222开放得：U = 0.71Um =Uo 二、交流全波整流 电压有效值推导公式有有Um : 交流电的峰值Uo : 交流电的有效值U : 直流电的有效值U : 直流电的平均值平有22单相全波整流：平均值U = 0.9 U 0 有效值•U = U 0 (U 0为交流电的有效值)三、三相半波整流电路与三相全波整流用心专注，负责专业！用心专注，负责专业！用心专注，负责专业！用心专注，负责专业！综上推导汇总如下：1、单相交流电：平均值U= 0 有效值U0 =21Um（Um为交流电的峰值电压）2、单相半波整流：平均值U= 0.45 U0有效值•U= 0.71 U(U为交流电的有效值)3、单相全波整流：平均值U= 0.9 U0有效值•U= U(U为交流电的有效值)4、三相半波整流：平均值U= 1.17 U0有效值•U=1.19 U(U为相电压的有效值)5、三相全波整流：平均值U= 2.34 U0有效值•U= 1.68U(U为相电压的有效值)6、三相全波整流的平均值与三相半波整流的平均值之比= 27、三相全波整流的有效值与三相半波整流的有效值之比= 2。
交流电压有效值测量
交流电压有效值测量 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020摘要模拟电子技术课程设计是继《模拟电子技术基础》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。
它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，让学生综合运用模拟电子技术知识，进行实际模拟电子系统的设计、安装和调测，利用multisim等相关软件进行电路设计，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能，让学生了解模拟电子技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。
为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。
本课程设计的思路是将交流信号经过电阻分压后送至由TL062和电容、电阻组成的AC-DC转换模块，将直流信号送至ICL7107数码管显示，完成交流电压有效值的测量。
关键词：电阻分压、TL062、ICL7107、交直流转换、有效值测量1 电路方案论证与选择系统基本方案设计电路分为直流稳压电源模块、电压衰减模块、AC-DC模块、数码管显示模块，即可完成题目对交流电压有效值进行测量，并显示的设计要求。
各模块方案论证与选择直流稳压可调电源模块设计图为采用7805设计的直流稳压源。
该稳压源可稳定输出+5V电压，电路简单，应用广泛。
该稳压源由以下五部分组成。
(1) 降压：通过变压器将输入的220V，50HZ交流电降为+5V输出。
(2) 整流：通过桥式整流电路，将输入的交流电压信号变为脉动信号。
(3) 滤波：通过C1及C2等滤波电容将输入的电压信号转变为波形更为平缓的电压信号。
(4) 稳压：通过集成稳压芯片7805将不稳定的电压信号变为稳定的直流电压。
图1-1 直流稳压电源电路电压衰减模块由于AC-DC模块的输入电压为200mV，而题目要求的测量电压是V>10V，因此要对输入电压进行衰减。
此处采用了电阻分压的方式对电压进行衰减，同时设计参数，使模块能输入200mV~2000V范围内的电压。
万用表测量交流电流电压方法
万用表测量交流电的有效值，常用的有三种方法：
方法一：峰值整流
我们知道，交流电的有效值为峰峰值的0.707倍，所以知道了峰峰值也就知道了有效值。
这个电路的优点是电路简单，缺点是非正弦波信号不准。
电路如下图所示
方法二：平均值整流，又称均方根整流
这和常见的桥式整流没什么区别，知道了整流后的电压也就知道了有效值。
比峰值整流好点，但精度还是不太
够，常用在3位半左右的数字表中。
电路如下图所示
方法三：真有效值电路
本方法用在比较高级一点的表中，应用此电路的数字表会在描述中写“真有效值测量”。
这种测量电路对于波形有
畸变的正弦波也能很好的测量。
多用在4位半精度以上的交流表中
其中的AD737大概人民币15元左右，对于几十块钱的万用表，是没有厂家能用上它的。
下图为著名仪器厂商FLUKE福
禄克公司的15B万用表，市场价300-500元左右，它里面也只是用到了平均值整流方式。
正弦电压信号的产生与有效值测量
第四届电子设计竞赛复试实验报告正弦电压信号的产生与有效值测量*********************************************************************复试题目：设计一个频率为1000Hz的正弦波信号发生器，输出幅值为1V左右。
用单片机搭建一个系统，精确地测量该信号的有效值。
并通过串口送到PC机中，通过串口调试助手软件显示该有效值。
题目要求：1、设计一个1000Hz的正弦波振荡器，输出幅度转换为1V。
2、用单片机自带10位AD作为模数转换芯片，不允许扩展其它AD。
3、串口以9.6K波特率向PC机传输数据，在串行调试助手中，以10进制格式显示该正弦波的有效值。
****************************************************************************************************************************************摘要：通过一RC振荡电路，产生1KHz的正弦波，然后经过峰值检波电路，得到其峰值送入Atmega16单片机，由其内部自带ADC处理，并在软件中得到其有效值，经串口发给PC机，并在串口调试助手上显示电压有效值。
关键字：峰值检波有效值ADC 串口****************************************************************************************************************************************** *******************************论文正文****************************** *********************************************************************一、正弦波发生电路正弦波发生电路需要四部分：放大电路：保证电路能够有从起振到动态平衡的过程，使电路获得一定幅值的输出量，实现能量的控制。
电压有效值检测方法研究
内 的 回路 增 益 ，由 上述 分 析 可 见 ，只 要 在 Ａ／ Ｄ转 换 器 和检 测 端设 计 一 个 传 递 系数 为 １ Ｋ 的衰 减 器 ， 电压 处 ／
理 回路 的 输 出信 号 即 与 被 检 测 的 电压 有 效 值 成 线 性 关 系 ，又适 合 Ａ／ Ｄ转 换 器 的 幅值 要 求 ，即 Ａ／ Ｄ转 换 器得 到 的检测 电压 与被 测 电 压有 效 值呈 线 性 关 系 。
Ｔ
＋ Ｉ ｌ Ｉ Ｉ
号 进行 积 分 ，设 电压信 号 为 ：
Ｕ（）一 ｆ Ｕｓ （ ＋ ￡ ２ ｉ ｏｔ ） ｎｏ
Ｌ 为电压有效值 ，
电压 信 号 经 过 变 压 器 和 带 通 滤 波 器 ，这 两 级 相 当
基 金 项 目 ： 炭 安 全 局 批 准 的 “ 下 人 员 移 动 定 位 系统 ” 项 煤 井 （
目编 号 ： ７ ３ ８ 的 子 课 题 。 ０—７ ） 收 稿 日期 ： ０ ８ ０ 一 ２ ２ ０ — ６ ｌ
卜 且÷
图 ３ 整流及积分 电路的 电压波形关系
在 电路 的设计 中 ，只 要合 理 的选 择 器件 参 数 及 各环 节 的增 益 ，可 以得 到 较 高 的检 测 精 度 。 场 效 应 管 Ｆ Ｔ Ｅ 则 是 在 Ａ／ Ｄ转 换 完 成 之 后 放 掉 积 分 器 上 的 电荷 ， 以 待
的硬件 电路或 软件 编程 来 实 现 。方 法 二 ， 电路 简单 ，但 检 测精 度较 差 。 因而在 要求 检 测精 度 较 高 的场 合 受 到 了
限制 。针对 上述 检测 方 法 的不 足 ，提 出 了一 种 新 的 适合
微 机检 测 的正 弦信 号有 效值 的检 测 电路 。
交流电压有效值测量
摘要模拟电子技术课程设计是继《模拟电子技术基础》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。
它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，让学生综合运用模拟电子技术知识，进行实际模拟电子系统的设计、安装和调测，利用multisim等相关软件进行电路设计，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能，让学生了解模拟电子技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。
为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。
本课程设计的思路是将交流信号经过电阻分压后送至由TL062和电容、电阻组成的AC-DC转换模块，将直流信号送至ICL7107数码管显示，完成交流电压有效值的测量。
关键词：电阻分压、TL062、ICL7107、交直流转换、有效值测量1 电路方案论证与选择1.1 系统基本方案设计电路分为直流稳压电源模块、电压衰减模块、AC-DC模块、数码管显示模块，即可完成题目对交流电压有效值进行测量，并显示的设计要求。
1.2 各模块方案论证与选择1.2.1 直流稳压可调电源模块设计图1.1为采用7805设计的直流稳压源。
该稳压源可稳定输出+5V电压，电路简单，应用广泛。
该稳压源由以下五部分组成。
(1) 降压：通过变压器将输入的220V，50HZ交流电降为+5V输出。
(2) 整流：通过桥式整流电路，将输入的交流电压信号变为脉动信号。
(3) 滤波：通过C1及C2等滤波电容将输入的电压信号转变为波形更为平缓的电压信号。
(4) 稳压：通过集成稳压芯片7805将不稳定的电压信号变为稳定的直流电压。
图1-1 直流稳压电源电路1.2.2 电压衰减模块由于AC-DC模块的输入电压为200mV，而题目要求的测量电压是V>10V，因此要对输入电压进行衰减。
此处采用了电阻分压的方式对电压进行衰减，同时设计参数，使模块能输入200mV~2000VX围内的电压。
图1-2 电压衰减电路采用类似的方法还可改装成测量电流和电阻的电路，测量电流的分流电阻和测量电压的分压电阻以及测量电阻的基准电阻往往就是同一组电阻，分别如图1-3和1-4.原理此处不再做赘述。
电压有效值定义
电压有效值定义
《电压有效值定义》
1 定义
电压有效值（Vrms），又称平均效应值或根均值，是指一个定义的正弦波信号在一个完整的谐波周期内的功率均值。
电压有效值也指用于表示正弦波信号中幅值的特殊值，其计算公式为：Vrms=Vp/√2，其中Vp表示峰值电压。
2 电压有效值的计算
电压有效值的计算可以采用以下方法：
（1）用电表测量方法，在电表的有效值档位采样一定周期的相应信号值，然后根据有效值档位给出的测量准确值，计算相应时间段中的有效值；
（2）用摆线法则测量，即将相应信号的峰值和零值在一个可视化的示波器上连接起来，以形成一个椭圆形，然后根据椭圆的一组参数，如 a,b,c,d等，可以求出椭圆的有效值。
3 电压有效值的重要性
电压有效值是衡量信号幅度的重要指标，是表征系统输出信号强度的基本参数。
电压有效值的大小直接影响系统的输出功率和运行的稳定性，因此对电压有效值的测量非常重要。
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低频电子线路课程设计
----电压有效值测量电路
姓名：小杰
专业班级：通信工程（4）班
学号：xxxxxxxxx
实验时间：2013.11.25-2013.11.26
电压有效值测量电路
摘要：采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量，先设计电路图用Multisim软件进行仿真，再根据仿真的电路图在面包板上连接电路，用信号发生器和万用表检验实际电路是否符合要求。
一、设计任务与技术指标
1.设计任务
采用通用运放LM 324和检波二极管设计一个峰值半波整流电路，实现对正弦波电压有效值的测量。
2.技术指标
输入信号频率范围：0~100mV
上限频率：5KHz
电压显示：万用表直流档
电源电压：12V范围内可任选
二、设计要求
1.熟悉电路的工作原理。
2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和参数元件。
3.画出电路原理图。
（元器件标准化，电路图规范化）
4.计算机仿真。
三、实验要求：
1、根据技术指标确定测试项目、测试方法和步骤。
2、确定实验所用仪器。
3、作出记录数据的表格。
4、完成实验。
四、实验原理
1、电路工作原理
下图为精密半波整流电路与电容滤波电路所组成的实验原理图，它属于反相型运放电路。
当输入电压为正极性时，运放输出为负极性时，运放输出U
o1
为负
极性，二极管D2导通、D1截止，输出电压U
O 为零。
当输入电压U
I
为负极性时，
U
o1
为正极性，此时D1导通、D2截止，电路处于反相比例运算状态，输出电压
U O =-U
I
R
f
/R
i。
图1. 仿真实验原理电路图
滤波电路由510Ω电阻与4.7μF并联组成，交流电经过整流后得到的是脉动直流，滤波电路可以大大降低这种交流波纹成分，让整流后的波形变得比较平滑。
2、LM324简介
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，外形如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
LM324的引脚排列见图2。
图1
图2
计算元器件参数：
通过整流滤波电路得到电压的峰峰值等于2倍电压有效值，通过放大器计
算公式：
U O=-U I R f/R i
可知，R f/R i应取2/2,在仿真中R f取为1.414kΩ，R i取2 kΩ。
五、元器件选择
通过以上所列公式，以及实验室中所提供的具体的器件选择如下：
LM 324芯片1个
2K电阻1个
1K电阻1个
0.51K电阻2个
4.7μF电容1个
信号发生器1台
万用表1台
直流电压源1台
面包板2块
导线若干
二极管2个
示波器1台
六、计算机仿真图
图2.示波器显示经整流与滤波后的波形
从图2中可以看出最终的波形近似为直线，与预期基本一致。
图3.仿真直流电压表示数
图3显示出来的直流电压表示数近似为信号发生器提供的10mV有效值，与预期基本一致。
七、实验步骤
1.检查芯片是否完好；
2.关闭电源，根据仿真电路图在面包板上连接电路由于缺少合适的元器件，所以R f在实际中用用1.51 kΩ电阻代替；
3.把直流电源调到12V（不能超过12V）并保持关闭状态接在芯片两个电源极上，11号管脚接负极，4管脚接电压源正极，3管脚接地，1管脚接输出，2管脚接输入。
接地孔连接到面包板上作为相对参考地端，之后电路所有接地端口都与在面包板上与该端口对应的位置串联；
4.将输入端直接与信号发生器连接，万用表直流档接输出电压，调节信号发生器不同频率和电压值观察万用表示数是否与电压表示数对应；
7.打开直流电源、信号发生器；
8.调节信号发生器的频率与输出电压有效值，记录数据如下表：
注意事项：
插面包板时注意正负极，元器件和导线的并联与串联，地线从电压源引出正确接入电路。
八、数据分析
由测出来的数据可以看出万用表直流档测出的电压值近似等于信号发生器输出电压有效值，说明该实验电路的确实现了半波整流与滤波得到直流的功能。
观察示波器的波形变化都与仿真时的现象基本一致，这说明实物电路元器件选择及连接正确，实验基本成功。
九、误差分析
1.面包板的微弱的电阻会对实验产生一定影响；
2.由于不能得准确的电阻，R f阻值与仿真值不同导致测量值与实际值不是很一致，元器件自身误差与外部环境的影响也造成实验结果有误差。
滤波电路不能使波形完全平滑，导致示数不准确。
3.万用表、信号发生器、直流电源等仪器的接口老化也会对实验产生影响。
4.外界环境因素，如温度湿度都会对电路产生影响。
十、方案改进
1.电阻在使用之前先用万用表测下实际阻值，选择与所标阻值最接近的电阻。
2.选择较新的面包板，以防面包板老化对实验产生影响。
3.在实验前先检查示波器、信号发生器、万用表、直流电源等仪器所测数值是否准确。
十一、参考文献
1、张桂苓，刘公望《电子线路实验》大连海事大学出版社2006年8月
2、傅丰林《低频电子线路》高等教育出版社 2006年12月
十二、实验总结
通过此次实验，学会了Multisim 电路仿真软件的使用，为今后的专业学习带来了便利，此外对LM 324芯片以及集成芯片有了进一步的了解，进一步加深芯片电源不能反接的概念。
此次实验题目为“电压有效值测量”，实际上用到了两个部分，即半波整流电路和滤波电路，对这两个结构的概念进一步加深；在这次实验中，巩固了对之前使用次数不是太多的直流电源和面包板的使用方法。
由于这次实验先用multism仿真软件进行仿真，仿真的数据与实际值非常接近，在做实物实验统计数据时也较容易区分对错，与仿真测的数据相差若较大就去分析所连电路是否正确，大大缩短了实验所需时间。
此次课程设计中，感谢老师的悉心指导，此外同学们相互提醒也免除了许多不必要的错误。
加深了我对半波整流电路的了解。
同时我也明白了做实验要学会变通，用电阻，电容的串并联来得到未提供的电阻和电容。