电压测量练习题

ΔV＝±（%×＋%×2V）
＝（%＋%）V＝%V＝μV
相对误差＝
用一只四位DVM的5V量程分别测量5V和电压，已知该仪表的准确度为±±1个字，求由仪表的固有误差引起的测量误差的大小。
⑴ 测量5V电压时的误差
因为该仪表是四位的，用5V量程时，±1个字相当于±，所以绝对误差
ΔU＝±%×5±1个字
＝±±＝±（V）
答案：
二、判断题：
1、 对双积分式DVM来说，串模干扰的最大危险在低频。（ ）√
2、 数字电压表的固有误差由两项组成，其中仅与被测电压大小有关的误差叫读数误差，与选用量程有关的误差叫满度误差。（ ）√
3、 峰值电压表按有效值刻度，它能测量任意波形电压的有效值。（ ）√
4、 积分式DVM对一定的积分时间T，干扰频率越高，SMR越大。（ ）×
对理想的正弦交流电压u(t)=Vpsin(ωt)，若ω=2π/T
⑶有效值——交流电压u(t)在一个周期T内，通过某纯电阻负载R所产生的热量，与一个直流电压V在同一负载上产生的热量相等时，则该直流电压V的数值就表示了交流电压u(t)的有效值。
对理想的正弦交流电压u(t)=Vpsin(ωt)，若ω=2π/T Vp＝Vp
根据测量目的的不同，可以选用不同特性的检波器，有峰值检波、平均值检波与有效值检波三种。——有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。
⑵．数字化直流电压测量方法
数字式电压表首先将模拟量通过模/数（A/D）变换器变成数字量，然后用电子计数器计数，并以十进制数字显示被测电压值。
模拟直流电压→A/D转换器→数字量→数字显示（直观）。
7、某数字电压表的最大计数容量为19999，通常称该表为________位数字电压表；若其最小量程为，则其分辨力为________ 。
答案：(或四位半) , 10μV
8、DVM测量系统输入端采取 的措施，是提高CMR的行之有效的方法。
答案：浮置
9. 四位半的DVM测量15V的稳压电源电压为，取四位有效数字时其值为。
ΔVx＝±%×＋＝±
当Vx=时，固有误差和相对误差分别为：
ΔVx＝±%×＋＝±
可见，被测电压愈接近满度电压，测量的（相对）误差愈小（这也是在使用DVM时应注意的）。
5-24、一台DVM，准确度为 ，温度系数为 ，在室温为
28℃时用2V量程档分别测量2V和两个电压，试求此时的示值相对误差。
★一台DVM，准确度为 ，温度系数为 ，在室温为28℃时用2V量程档分别测量2V和两个电压，试求此时的示值相对误差。
A:平均值与有效值之比 B:有效值与平均值之比 C:峰值与平均值之比 D:峰值与有效值之比
3、设测量电压时的相对误差的γ，则其分贝误差γ[dB]= ____。( B )
A:20 B:20 C:10 源自:104、DVM的固有误差表示为 ＝±（ ），其中第一项 称为( B )。
A:满度误差；B:读数误差；C:量化误差；D:零漂误差。
5、交流电压V(t)的有效值的表达式为_____。( D )
A: B: C: D:
6、一台5位DVM，其基本量程为10V，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mv/字。( B )
A: B:0.1C:1 D:10
7、一台5位半DVM，其基本量程为2V，则其刻度系数（即每个字代表的电压值）为_____mV/字。( A )
在满量程10V时，所需的A/D转换时间即门控时间为100ms。即在100ms内计数器的脉冲计数个数为10000（最大计数值为9999）。于是，时钟信号频率为
若计数值N=5123，则门控时间为
又由斜率k=10V/100ms，即可得被测电压为Vx＝kT＝10V/100ms×＝
显然，计数值即表示了被测电压的数值，而显示的小数点位置与选用的量程有关。
③不同的ADDC变换就派生出各种不同类型的交流电压表。
交流电压表一般都要求以正弦波的有效值定度表头刻度。
如：峰值检波电压表的表头偏转是正比于被测电压峰值的，所以示值
若被测 是任意波的峰值，则示值 无直接物理意义。
5-18基本量程为的四位斜坡电压式DVM中，若斜坡电压的斜率为10V/40ms，问时钟频率应为多少？当被测直流电压Ux=时，门控时间及累计脉冲数各为多少？
5-20双斜积分式DVM基准电压Vr=10V，第一次积分时间T1=100ms，时钟频率f0=100kHz，问：（1）该DVM为多少位的电压表？（2）该DVM的分辨力为多少？（3）DVM显示出T2时间内的计数值N2=5600，问被测电压Vx=?
解：
（1） ，故DVM为四位
（2）分辨力
（3） ，
5-23 甲、乙两台DVM，显示的最大值为：甲9999 ；乙19999 ；问：⑴它们各是几位的数字电压表？⑵乙的最小误差为，其分辩力是多少？⑶工作误差为 ＝±（ ），分别用2V和20V量程，测量的电压，求绝对误差和相对误差？
A:恒流源通过电阻测电压；B:恒压源加于电阻测电流；
C:R-T变换法；D:电桥平衡法。
四、简答题
1. 由交流电压表测量的基本模式入手，阐述电压表怎样实现交流电压的测量的。并举一例子(某电压表)说明表头是如何刻度的？
①由直流微安表和分压表及分压电阻构成最基本的直流电压表；
②再通过AD/DC变换器后接直流电压表；
[例]一台3位半的DVM给出的精度为：±（%读数+1字），如用该DVM的0~20V DC的基本量程分别测量和的电源电压，试计算DVM测量的固有误差。
[解]首先，计算出“1字”对应的满度误差。
在0~20V量程上，3位半的DVM对应的刻度系数为字，因而满度误差“1字”相当于。
当Vx=时，固有误差和相对误差分别为：
⑸．示波测量方法
交流电压→模拟或数字示波器→显示波形→读出结果。
5.表征交流电压的基本参量有那些？简述各参量的意义。
交流电压可以用峰值、平均值、有效值、波形系数及波峰系数来表征。
⑴峰值——以零电平为参考的最大电压幅值（用Vp表示）。以直流分量为参考的最大电压幅值则称为振幅，通常用Um表示
⑵平均值——交流电压测量中，平均值通常指经过全波或半波整流后的波形（一般若无特指，均为全波整流），数学上定义为： ，T为u(t)的周期。相当于交流电压u(t)的直流分量。
⑷波峰因数——峰值与有效值的比值，用Kp表示。
对理想的正弦交流电压u(t)=Vpsin(ωt)，若ω=2π/T，有 ≈
⑸波形因数——有效值与平均值的比值，用KF表示。
对理想的正弦交流电压u(t)=Vpsin(ωt)，若ω=2π/T，有
6.简述峰值电压表和平均值电压表的灵敏度和带宽特性，如何由峰值电压表和平均值电压表的读数换算得到被测电压的有效值。
★★数字电压表的固有误差ΔU＝±（%读数＋%满度），求用2V量程测量和电压时产生的绝对误差和相对误差。
解：用2V量程档，测电压的误差为
ΔV＝±（%Vx＋%Vm）
＝±（%×＋%×）＝±×10－5V
相对误差＝
用2V量程档，测电压的误差为
ΔV＝±（%Vx＋%Vm）
＝±（%×＋%×）＝±×10－5V
相对误差
☆☆电压表的使用 ★★★P198
了解不同电压表的性能特点，根据应用场合加以选用。
A: B:0.1C:1 D:10
8、DMM的串模抑制比定义为20 ，其中 和 分别表示（）。( A )
A:干扰电压峰值和由干扰电压引起的最大测量误差 B:干扰电压峰值和干扰电压平均值 C:干扰电压有效值和干扰电压最大值 D:由干扰电压引起的平均测量误差和最大测量误差
9、根据dB及dBm的定义，当负载阻抗为____时，dB=dBm。( D )
第五章 电压测量
一、填空题
1、 用一只 级50V的电压表测量直流电压，产生的绝对误差≤__伏。
答案：
2、 用峰值电压表测量某一电压，若读数为1V，则该电压的峰值为____伏。
答案：
3、采用某电压表（正弦有效值刻度）测量峰值相等（Vp=5V）的正弦波、方波、三角波，发现读数相同，则该表为____检波方式，读数____。
5、 有效值电压表适应于非正弦波的电压测量，其电压刻度与被测电压波形无关。（ ）×
6、双斜式DVM中，其平均特性可以抑制共模干扰影响。（ ）√
7、双积分式DVM中变换结果与积分器积分元件RC有关，但其积分器线性不好也不会引起测量误差。（ ）×
8、对于双积分式DVM，对输入信号积分的时间只有等于工频（50Hz）的周期时，才能抑制工频干扰。（ ）×
示值相对误差为
⑵ 测量电压时的误差
绝对误差为 ΔU＝±%×±1个字
＝±±≈±（V）
示值相对误差为
可见当不在接近满量程显示时，误差是很大的，为此，当测量小电压时，应当用较小的量程。又可看出“±1个字”的误差对测量结果的影响也是较大的，不可忽视。
5-1.试述电压测量的基本原理、方法和分类。
被测电压按对象可以分为直流电压和交流电压，按技术可以分为模拟测量和数字测量。测量方法不同，所用的测量仪器有所不同。
解：先求温度差：28℃－(23＋1)℃＝4℃，这时由于升高4℃而引起的附加误差为
Δt＝4℃×（%Vx＋%Vm）/℃＝%Vx＋%Vm
这个附加误差应加在原有的准确度上，故最大总误差为
ΔV＝±（%Vx＋%Vm）
用2V量程档，测2V电压的误差为
ΔV＝±（%×2V＋%×2V）＝±76×10－6V
相对误差＝
用2V量程档，测电压的误差为
9. 一台四位半的DVM，基本量程为2V，则其具有超量程能力。( )×
四位半的DVM显示为19999，若基本量程为2V，则不能再超过此值。
三、选择题：
1、交流电压的波峰因素Kp定义为____。( C )
A:峰值/平均值 B:有效值/平均值 C:峰值/有效值 D:平均值/峰值
2、波形因素为______。( B )