电子测量3模拟测量方法

三、 平均值电压表
(a)半波整流
(b) (a)的简化式
(c)全波整流
(d) (c)的简化式
其中：R = 103~104Ω、且微安表两端并联电容用于滤除检波后电流中的交流
成分，避免表针抖动 ；电容的充放电时间常数相等。
②微安表指针偏转角与输入电压关系 <以图(c)为例 >
微安表指针与 电流关系
kI
2.特点：
该表检波器对被测电压的平均值产生响应,
频率范围主要受放大器带宽限制, 典型频率范围为20Hz ~10MHz, 故又称 为视频毫伏表、主要用于低频电压测量。
灵敏度受放大器内部噪声限制，一般可做到毫伏级 。
一般的“宽频带毫伏表”基本属于这一类。
3.平均值表头的工作原理 ①检波电路如图3.2-5所示。
3）有效值 U ：
在不特别指明时，交流电压的量值均指 有效值。各类电压表的示值，除特殊情况外， 都是按正弦波有效值来定度的。
4) 波形系数KF ：表征同一信号的有效值与平均值之比。 5) 波峰系数KP ：表征同一信号的峰值与有效值的比值。
*各种波形的波峰系数KF 和波峰系数KP 参表3.2.1
二、交流电压的测量方法
主要优点是：准确度高，输入阻抗高，功能齐全，显示直观，可靠性好．过载能力强，耗电少、 小巧轻便
仪表的标志
不同类型的电工仪表，具有不同的技术性能。为了便于选择和使用仪表，
通常把这些不同的技术特性采用不同的符号标志，标明在仪表的标度盘或面板 上。根据国家标准《GB776-76》的规定，每只仪表应有测量对象单位、准确 度等级、电流种类和相数、工作原理系别、使用条件组别、工作位置、绝缘强 度实验电压、仪表型号以及各种额定值的标志。国家标准规定的各种符号标志 列于表2-2-1至表2-2-9。
Hale Waihona Puke Baidu
m μ cos sin F pF H mH μH
名称
磁电式 仪表
表2-1-2 仪表工作原理的图形符号
符号
名称
符号
仪表的标志
名称
符号
电动式仪表
感应式仪表
磁电式 比率表
电动式 比率表
静电式仪表
电磁式仪表
电磁式 比率表
铁磁电动式 仪表
铁磁电动式 比率表
整流式仪表 （带半导体整 流器和磁电式 测量机构）
2)电压测量的基本要求
由于被测电压具有以上一些特点，因而在制订电压测量方案时，必须根据具体情况及测 量的目的，对电压测量提出如下要求：
(1)应有足够宽的频率范围 (2)应有足够宽的电压测量范围 (3)应有足够高的测量准确度 (4)应有足够高的输入阻抗 (5)应有足够高的抗干扰能力
2. 电压测量仪器的分类
表2-1-1 测量单位的符号
名称
符号
名称
符号
名称
符号
千安 安培 毫安 微安 千伏 伏特 毫伏 微伏 兆瓦 千瓦
kA
瓦特
A
兆乏
mA
千乏
μA
乏尔
kV
兆赫
V
千赫
mV
赫兹
μV
兆欧
MW
千欧
kW
欧姆
W Mvar kvar var MHz kHz Hz M k
毫欧 微欧 相位角 功率因数 无功功率因数 微法 微微法 亨 毫亨 微亨
§3.1 电压测量概述
在电子测量领域中，电压、电流和功率 是表征电信号能量大小的三个基 本参量。电压测量占有极为重要的地位。因为：
①在集中参数电路里，测量的主要参量是电压。
②许多电参数，如频率特性、失真度、灵敏度等都可视为电压量的派生量。 ③各种电路工作状态, 如饱和、截止及动态范围等都以电压的形式反映出来。
符号
名称
以指示值百分 1.5 数表示的准确
度等级
例如：1.5级
符号 1.5
§3.2 交流电压的测量
一、 交流电压的表征
交流电压可以用峰值、平均值、有效值来表征；它们相互间的关系可用波 形系数、波峰系数来表征。
1）峰值：交变电压在一个周期内所能达到的最大值。记为UP 。 2）平均值 U ：
对周期信号
微安表电流 与电压关系
I
U 2Rd rm
微安表指针 与电压关系
kI k U KU 2Rd rm
∴平均值检波表头偏转角正比于其输入电压平均值，与其波形无关。
4.电压测量
3. 平均值电压的测量
定度系数Ka：由于被测交流电压多为正弦波，且希望得到测量的有效值，因而仪表
1)电子技术中被测电压的主要特点 (1)被测电压频率可能为直流、超低频、低频、高频及超高频。 (2)被测电压值可小到微伏甚至毫微伏级，大到几千伏、几十千伏，甚至更高量级。 (3)被测电压波形有正弦波、失真正弦波及各种非正弦波。如图示几种电压波形图。 (4)被测电压所在电路内阻可能很高，也可能很低，有时还可能是一个谐振回路。 (5)被测交流电压中，往往含有直流及噪声干扰等不需要测量的成份。
交流电压的测量方法很多，其中最主要的方法是用检波 器将交流变换为直流、然后再接到直流表头进行测量。
根据检波特性不同，有平均值检波、峰值检波 和 有效值 检波，相应的电压表简称为平均值电压表、峰值电压表和有
效值电压表。
三、 平均值电压表 1.结构组成：
该表又称放大—检波式电子电压表，即先放大后检波。
④电子设备的各种控制信号、反馈信号等信息也主要表现为电压量。 ∴电压的测量是其他许多电参量测量的基础。很多电子测量仪器，如信号发 生器、各种电子式电压表、Q表、示波器等，以及其他电子设备都是用电压表 作为它们的指示装置或辅助监测装置的。在调试电子设备或进行各种测量工作 时，电压的测量是必不可少的。
1.电压测量的特点与要求
热电式仪表 （带接触式热 变换器和磁电 式测量机构）
名称 直流
符号
表2-1-3 电流种类的图形符号
仪表的标志
名称
交流 （单相）
符号
~
名称
具有单元件的 三相平衡负载交流
符号
~~~
表2-1-4 准确度等级的图形符号
名称
以标度尺量限百 分数表示的准确 度等级 例如：1.5级
符号 1.5
名称
以标度尺长度 百分数表示的 准确度等级 例如：1.5级
电压测量仪器一般分为两大类：模拟式电压表和数字式电压表。
(1)模拟式电压表( 采用指针式模拟显示的电压表) 根据电压性质：
按电压特点分为：直流电压表、交流电压表、脉冲电压表和多用途电压表等。 按使用频率范围分为：超低频 / 低频 / 高频 / 超高频电压表和选频电压表等。
根据测量方法分为： 峰值电压表、平均值电压表 和 有效值电压表。 根据仪表结构分为： 磁电式、电磁式和 电动式电压表等。 (2)数字式电压表(采用数字显示的电压表)