第五章-电压测量解读
电压测量介绍课件PPT
峰值
➢ 以零电平为参考的最大电压幅值（用Vp表示 ） 注：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）
u (t)
Vp Um
U
0
t
T
图5-2 交流电压的峰值
均值
➢
数学上定义为：U
1 T
T
0
u(t)dt
（5-6）
相当于交流电压u(t)的直流分量。
➢ 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）：
2）单斜式ADC
[例] 设一台基于单斜A/D转换器的4位DVM，基本量程为10V， 斜波发生器的斜率为10V/100ms，试计算时钟信号频率。若 计数值N=5123，则被测电压值是多少？
[解]
f0
10000 100ms
100kHz
N 5123 TNT0f0100kH z51.23m s
V x k T 1 0 V / 1 0 0 m s 5 1 .2 3 m s = 5 .1 2 3 V
PV[dBV]20lgV0.x7[V75]
(5-26)
(2) 宽频电平表 ✓ 具有分贝读数的电压表称为“宽频电平表” ✓ 组成框图：
dB “输入电平”
选择
输入 衰减器
宽带交流 放大器
均值 检波器
dB uA
“输入阻抗” 选择
标准电平 震荡器
“电平校准”
✓ 在均值电压表（放大-检波式）基础上设计的
4 外差式选频电平表
U 1
T
u(t) dt
T0
（5-7）
➢ 对理想的正弦交流电压u(t)=Vpsin(ωt)，若ω=2π/T
2
U~ Vp 0.637Vp
电压测量方法
电压测量方法电压是电路中的重要参数，电压的测量对于电子工程师来说是一项基本的技能。
本文将介绍电压测量的方法，包括直流电压和交流电压的测量方法，希望能够帮助读者更好地理解电压测量的原理和技术。
首先，我们来看直流电压的测量方法。
在直流电路中，常用的电压测量仪器是电压表或万用表。
使用电压表测量直流电压时，需要将电压表的电压量程调整到比待测电压稍大的档位，然后将电压表的正负极分别连接到待测电压的正负极，读取电压表上的示数即可得到待测电压的数值。
如果使用万用表测量直流电压，同样需要将万用表的电压量程调整到合适的档位，然后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，读取示数即可得到待测电压的数值。
接下来，我们来介绍交流电压的测量方法。
在交流电路中，常用的电压测量仪器是示波器。
使用示波器测量交流电压时，需要将示波器的探头连接到待测电压的正负极，调整示波器的水平和垂直灵敏度，观察示波器屏幕上波形的振幅即可得到待测电压的数值。
另外，如果需要测量交流电压的有效值，可以使用交流电压表进行测量，方法和测量直流电压类似。
除了上述基本的电压测量方法外，还有一些特殊情况下的电压测量技术。
例如，对于高压电路的电压测量，需要使用特殊的高压测量仪器，如高压电压表或高压示波器；对于微小电压信号的测量，需要使用微电压表或微电压示波器。
此外，还有一些特殊形式的电压信号，如脉冲电压、峰峰值电压等，需要使用相应的测量仪器进行测量。
总之，电压测量是电子工程中的基本技能，掌握好电压测量方法对于工程师来说至关重要。
通过本文的介绍，希望读者能够对电压测量有一个更清晰的认识，从而能够更好地应用于实际工程中。
希望本文所介绍的电压测量方法能够对读者有所帮助，谢谢阅读！。
电压测量原理
电压测量原理电压测量是电工工程中非常重要的一项基本工作。
电压是电路中的重要参数，对于电路的正常工作和性能的分析具有至关重要的作用。
在电力系统、电子电路、通信系统等领域，电压测量都是必不可少的一项工作。
本文将介绍电压测量的原理及相关知识，希望能对读者有所帮助。
首先，我们来了解一下电压的定义。
电压，又称电势差，是单位正电荷在电场中所具有的势能。
在电路中，电压是指两个点之间的电势差，通常用符号V表示，单位是伏特（V）。
电压可以理解为电荷在电路中流动的动力，是电路中能量传输的推动力。
接下来，我们需要了解电压的测量原理。
电压的测量原理主要依靠电压表或示波器来完成。
电压表是一种用来测量电路中电压的仪器，它通过将电压与已知电压进行比较，并将比较结果显示在刻度盘上来进行测量。
示波器则是一种能够显示电压波形的仪器，通过示波器可以直观地观察电压的变化情况。
在进行电压测量时，需要注意一些问题。
首先是测量点的选择，要保证测量点的准确性和代表性。
其次是测量仪器的选择，不同的电压范围需要选择不同的测量仪器。
另外，还需要注意测量仪器的接线方法，保证接线正确，避免出现测量错误。
电压测量的原理还涉及到一些电路知识。
在直流电路中，电压的测量相对简单，可以直接使用电压表进行测量。
而在交流电路中，由于电压的频率和幅值都会发生变化，因此需要使用示波器进行测量。
此外，在测量高压电路时，还需要考虑安全问题，选择适当的测量仪器和保护措施。
除了常规的电压测量方法外，还有一些特殊的电压测量技术。
比如，电压传感器可以将电压信号转换成与电压成比例的输出信号，从而实现对电压的测量和监测。
另外，数字式电压表通过模数转换技术可以将模拟电压信号转换成数字信号进行测量。
总之，电压测量是电工工程中的一项基本工作，其原理和方法需要我们深入了解和掌握。
通过本文的介绍，相信读者对电压测量有了更深入的了解，希望能够在实际工作中加以运用，提高工作效率和准确性。
同时，也希望读者能够不断学习和积累，提升自己的专业技能，为电工工程事业做出更大的贡献。
《电压及其测量》 讲义
《电压及其测量》讲义一、什么是电压在我们日常生活和各种电器设备的运行中，电压是一个至关重要的概念。
那么，究竟什么是电压呢？简单来说，电压就是推动电荷定向移动形成电流的原因。
就好比水在水管中流动需要压力差一样，电荷在导体中移动也需要一种“推动力”，这个“推动力”就是电压。
如果把电荷比作一个个小球，那么电压就像是一个“大力士”，用力地推动着这些小球沿着导体移动，从而形成电流。
电压的单位是伏特（V），常用的还有千伏（kV）、毫伏（mV）等。
我们可以想象一下，电池就是一个常见的提供电压的装置。
一节普通的干电池，它的电压通常是 15 伏特。
当我们把电池连接到一个小灯泡上时，电池提供的电压就会促使电荷在电路中流动，使小灯泡发光。
二、电压的产生电压的产生方式有多种，下面我们来介绍几种常见的情况。
1、电磁感应当导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电压。
这是发电机的基本工作原理。
通过旋转导体，使其不断地切割磁力线，从而产生不断变化的电压，为我们的生活和工业生产提供电能。
2、化学反应电池就是通过化学反应来产生电压的。
在电池内部，不同的化学物质发生反应，使得电子在正负极之间转移，从而形成了稳定的电压。
3、静电当两个不同的物体相互摩擦时，可能会产生静电，从而在物体表面形成电压。
不过，这种电压通常是短暂的，而且电荷量也比较小。
三、电压的分类根据不同的标准，电压可以分为不同的类型。
1、直流电压和交流电压直流电压的大小和方向是恒定不变的，例如电池提供的电压就是直流电压。
而交流电压的大小和方向则会周期性地变化，我们家庭中使用的市电就是 220 伏特的交流电压。
2、高压和低压一般来说，超过 1000 伏特的电压被称为高压，低于 1000 伏特的则为低压。
高压电常用于远距离输电，而低压电则广泛应用于我们日常生活中的各种电器设备。
四、电压的作用电压在电路中起着至关重要的作用。
1、驱动电流如前所述，电压是驱动电荷移动形成电流的原因。
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。
浙教版八年级上册科学《电压的测量》教学说课课件
2
对人体的安全电压 家庭照明电路
≤36 220
大型发电机
（0.63-1.8）×104
闪电时云层间的电压
可达109
观察:
观察此表的外部结构， 你可以获得哪些信息？
1、测量电压用什么工具？
2、电压表的符号是什么？
3、电压表有几个量程？测量范围是多少？
最小刻度是多少？三个接线柱的“ + ”“- ”
如何分配？应该怎样读数？
1、根据电路图，连接电路。
（注意量程与“ + - ”接线柱）
2、测出电压值
-
+
使用电压表注意：
1.电压表的电阻值很大，所以有电压表存在的 某段电路，一般被认为是开路的。
2.测量电路中某个电路元件两端的电压时，电 压表就应该与这个电路元件并联。
3.连接电路或电路图时，应先把电路中其它元 件按顺序连接好，再把电压表并联在待测电路 的两端上。
子为什么能够定向移动？
是谁在推动电荷 发生定向移动呢？
思考：
水 位
差
1、右图3中，当阀门打
开时，水管中的水会流
动起来吗？
2、这种水流是短暂的、 还是持续的？
两容器中的水位相平后水 不再流动，水流是短暂的。
3、如何在水管中得到持续的水流呢？
加个抽水机
水压
抽水机
水 阀 门
抽水机 电源
水压 电压
电荷 电源 开 关
电流表
电压表
符号
A
V
所测物理量 连接方式
电流
电压
串联在电路中 并联在电路中
接线柱的连接
量程
能否直接接在 电源两极
电流“＋”进“－” 出选择合适的量程
测量电压课件
测量电压课件测量电压课件电压是电学中的一个重要概念，它描述了电荷在电路中的能量差异。
准确测量电压对于电路分析和实验非常关键。
在电子学领域，我们经常使用万用表或示波器等仪器来测量电压。
本文将介绍一些常见的电压测量方法和技巧，帮助读者更好地理解和应用电压测量。
一、直流电压测量直流电压是指电压在一段时间内保持恒定的电压。
直流电压测量是电子实验中最基本的测量之一。
为了测量直流电压，我们通常使用万用表。
万用表具有直流电压测量功能，可以方便地测量电路中的电压。
使用万用表测量直流电压时，我们需要将测量引线正确连接到电路中的正负极，确保测量的准确性。
二、交流电压测量交流电压是指电压在一段时间内正负变化的电压。
交流电压测量是电子实验中另一个重要的测量。
为了测量交流电压，我们通常使用示波器。
示波器可以显示电压随时间变化的波形图，帮助我们更好地理解电压的特性。
使用示波器测量交流电压时，我们需要将示波器的探头正确连接到电路中的正负极，选择适当的量程和触发方式，以获得清晰的波形图。
三、电压分压器电压分压器是一种常用的电路，用于将高电压分压为低电压。
电压分压器的原理是利用串联电阻的电压分配规律。
通过选择合适的电阻比例，我们可以将输入电压按照需求分压到合适的范围内进行测量。
电压分压器广泛应用于各种电子设备和实验中，如电源电压测量、信号调节等。
四、电压放大器电压放大器是一种常见的电路，用于放大电压信号。
电压放大器的原理是利用放大器的放大倍数，将输入电压放大到所需的范围内进行测量。
电压放大器在信号处理、音频放大等领域有着广泛的应用。
在实际应用中，我们需要根据具体需求选择合适的电压放大器，并注意放大器的线性度、失真等指标。
五、电压测量技巧1. 选择合适的测量仪器：根据需要选择合适的仪器进行电压测量，如万用表、示波器等。
2. 注意测量范围：在进行电压测量时，要根据实际情况选择合适的测量范围，避免超出仪器的测量范围导致误差或损坏。
3. 确保连接正确：在进行电压测量时，要确保测量引线正确连接到电路中的正负极，避免接反或短路等错误。
电压、测量电压教学课件PPT
V
— 3 15
三、电压表的使用规则：
（1）使用电压表之前要先调节电压表 的指针使指针指在“0”刻线位置处
（2）电压表要并联在被测电路的两端。
（3）电流要从电压表的“ + ”接线柱 流 进电压表，从电压表的“ - ”接
（线4）被测电压不能超过所用量程 （5）可柱以流把出电电压压表表直。接接在电源的正、
负极上。
六、利用电压表测电压
V
L
S
V
V
V
V1
V2
L1
L2
V3
V1
L1 L2
V
3 15 L1
L2 S
L1
V2
L2
V
3 15 L1
L2 S
L1
L2
V3
V
3 15 L1
L2 S
V2 V1
V3
电压表——课堂检测：
针对训练
1、下列说法中正确是（ C）
A.电路两端有电压，电路中就一定 有持续的电流
四、电压表：
1.电压表是测量电路两端电压大 小的仪表。
2.电压表的符号：
V
3.电压表的读数
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
V
— 3 15
五、电压表的使用规则：
1.使用电压表之前要先调节电压表的 指针使指针指在“0”刻线位置处。
3、如图，小琦用电压表测量灯泡L1两 端的电压，为了继续测量灯泡L2两端的 电压，她把电压表的左侧接线柱拆开，
测量电压原理
测量电压原理电压是电路中非常重要的一个物理量，它代表了电场对电荷的作用力，也是电流产生的动力。
在电路中，我们经常需要测量电压，以便了解电路的工作状态和性能。
本文将介绍测量电压的原理及方法，希望能够帮助大家更好地理解和使用电压测量技术。
首先，我们来了解一下电压的概念。
电压，又称电势差，是指两个点之间的电势差异。
在电路中，电压是指电荷在电场中受到的作用力，也可以理解为单位电荷所具有的能量。
通常用符号“U”或“V”表示，单位是伏特（V）。
测量电压的原理主要是利用电压表或示波器进行测量。
电压表是一种测量电压的仪器，它通过将待测电压与已知电压进行比较，从而得到待测电压的数值。
示波器则是一种能够显示电压随时间变化规律的仪器，通过示波器可以直观地观察电压信号的波形和频率。
在进行电压测量时，需要注意以下几点。
首先，选择合适的电压档位，确保电压表或示波器的量程能够覆盖待测电压的范围。
其次，接线要正确，保证测量电压的两端与电路中的两个点相连。
最后，注意测量时的环境因素，避免温度、湿度等因素对测量结果的影响。
除了使用电压表和示波器进行测量外，还可以利用电压分压原理进行电压测量。
电压分压原理是指利用电阻器串联或并联的方式，将待测电压分成若干份，从而降低电压表或示波器的测量范围，使其能够测量更大范围的电压信号。
这种方法在测量高电压时特别有用。
在实际工程中，电压测量是非常常见的操作。
无论是电子设备维修、电路性能测试还是科研实验，都需要进行电压测量。
因此，掌握电压测量的原理和方法是非常重要的。
总之，电压测量是电路中的基础操作，也是电子技术工作者必备的基本技能。
通过本文的介绍，相信大家对电压测量有了更深入的了解，希望能够在实际工作中加以应用，提高工作效率和准确性。
希望本文对大家有所帮助，谢谢阅读！。
电压的测量-ppt优秀课件
7． 从 文 中 反 映的信 息来看 ，汉初 四分天 下是按 功论封 ，这个 功主要 是征伐 平定之 功，而 刘信在 这方面 功小， 所以只 封得列 侯。但 作者却 从“七 门三堰 ”对后 世吏治 的启迪 和警示 上提出 了以是 否惠泽 人民为 尺度的 功劳观 ，这是 难能可 贵的。
8． 本 文 以 叙 述为铺 垫，以 议论为 主体。 其叙事 以作者 陆续了 解七门 堰历史 的过程 为线索 ，
Page 2
抽水机
水压
类比
电源
电压
水流 电流
水流的形成是由于抽水机给水流提供能量，抽水机的工作使水路存在一个稳定的 水压，从而保证水流得以持续。电源作用与抽水机作用类似。
电源的作用，是给电路中的电流提供能量，使电路存在一个稳定的电压，从而保证 电流得以持续。
Page 3
电压 符号——U
1.电源的作用 电压的作用
为电路提供电压 电路中形成电流的原因
2.电压的单位 常用单位： 换算关系：
伏特; 简称 伏; 符号 V; 千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏（μV）
l千伏=103伏
l伏=103毫伏
l毫伏=103微伏
Page 4
常见的一些电压值
Page 5
电压的测量
1.测量电压大小的仪表——电压表 符号
2.实验室的电压表有三个接线柱
Page 7
A V
A V
给以上电路中补全仪表符号
A V
Page 8
若按图连接的电路开关闭合时，电压表示数如右图所示；
试分析连接过程中的错误
若更正连接后，电压表示数如右图所示，还存在什么问题？
被测电压过大，应选用较大量程
Page 9
探究串联电路中的电压
课件电压的测量PPT课件
29
电压 表测 L1两 端的 电压
30
31
32
3、在下图所示的电路中，电压表测量的 是哪个灯泡两端的电压，并在电压表两端 标出它的“+”、“-”符号。
电压表测L1两端的电压
L2
L1
V2
33
17
小结：电压表和电流表的异同:
仪元 表件
符
接
使用规则 接线 量程
能否直 学生用表
接连到 电源两
量
最小
读 数
号法 柱
极上 程 刻度
电 流 表
A
串 联
电流 电流不能
0.6安 0.02安 先看
从“+” 超过表的 不能
量程
进从 量程，先 “-”出 要试触
3安 0.1安 再读
电
并 电压表“+”电流不能
V 联 压
12
13
二、电压的测量 1、电压表的符号：－V － 使用电压表时都有 哪些要求？
14
P148实验
15
16
2．电压表的使用。 （1）必须把电压表 并联在被测电路的两端 （2）把电压表的正接线柱接在跟电源正极 相连的那端 （3) 被测电压不能超过电压表的量程 （4）允许电压表直接连入电源两极上测电源电压
1
实验：如图按所画电路图，用导线 将电路连接起来。
【演示】 灯泡亮了，说明电路中产生了电流。
2
1、电流是怎样形成的？ 2、没有干电池，闭合开关，灯泡还会发光 吗？为什么？
为什么这种情况下电路中不能形成电 流？电源的作用是什么？
3
你知道水流是如何形成的吗？
4
比较水流和电流的相似处。
5
第5节电压的测量简介PPT课件讲义
Ｂ Ａ
－＋
Ａ
Ｂ
－V ＋
表号法
源两极
电
串 +流进
流 A 联 -流出
表
－＋
0~0.6A 0~3Ａ
电
并 +流进
压 V 联 -流出
表
A
－＋
V
0~3V 0~15V
随堂练习：
• 在下图中A、B圆圈中标出哪一个是电流表，哪一个是电压表，并 标出正负接线柱。
－＋ V
A＋ －
－ ＋－＋
V
A
实验一：测量两节干电池的电压 （1）电池串联 （2）电池并联
实验二：测量小电灯两端的电压
随堂练习：
• 1、一台收音机要求电源电压为6伏，如果用干电池作它的电源需
将（ ）干电池串联起来。
• 2、照明电路的电压是（
）伏，合（ 4
）毫伏，
合（
）千伏。
• 3、电压使电路中形成______，______是2提2供0电压的装置。
220000
0.22
电流 电源
随堂练习：AB两灯串联，测A灯 电压，连接电路并画出电路图。
世界上第一个电池：伏打电堆
电压的单位是 为了纪念意大利著 名的物理学家伏打 而命名的，伏打电 池是伏打于1800年 制成的世界上第一 个电池。
电源——干电池
电源——蓄电池
思考电：压我表们：如何知道电压的大小？
❖作用：测量电流的 大小的仪表。 ❖符号：
V
❖每个电压表都有 一定的测量范围即 量程。
电压：是电路中自由电荷产生定向移动的原因
电源的作用：使电路存在一个稳定的电压，从 而使电流得以持续。
电压的符号：U 单位：伏特（V）
电子测量与仪器第五章电压测量-数字万用表1
UB
C
R UD Rf
t
o
UB
UO
KD
Cf
(b)
UD
开 闭
解调工作原理
t o T (c)
Uo
t o
(d)
5.3 交流电压的表征和测量
一、交流电压的表征
交流电压除用具体的函数关系式表达其大小随时间的 变化规律外，通常还可以用峰值、幅值、平均值、有效值 等参数来表征。
1、峰值 周期性交变电压u(t)在一个周期内偏离零电平的最大
热偶元件又称热电偶，是由两种不同材料的导体所构成 的具有热电现象的元件。若将被测电压变换成热能加在热电 偶上，热电偶将产生相应的电势E=kU2。测量时要求消除热 电偶的非线性。
电压 热能 加于热电偶产生热电势
输入信号u(t)经宽带放大器放大后送入T1，产生热电势 E1=k1Ui2。E1经直流放大器A放大后加热平衡热电偶T2，T2 产生热电势Ef=k2Uo2 。Ef作为负反馈与E1一起加到放大器的 A端，直至Ef=E1，放大器保持输出不变。
R2
(U 2
U1) /
Im
R3 (U3 U2 ) / Im
电压灵敏度
通常把电压表的内阻与量程之比定义为电压表的电压灵 敏度（Ω/V）。
KV
RV Um
1 Im
电压表在不同档位/量程，其内阻是不同的。 可以由电压灵敏度，算出在不同档位时的内阻。
用普通电压表测量高输出电阻的直流电压
UA
o
(b)
KM
R1
UM
t o T (c)
UA
开 闭
t o
(d)
调制工作原理 (斩波器)
C
《电压及其测量》 讲义
《电压及其测量》讲义一、电压的基本概念在我们日常生活和各种电气设备的运行中，电压是一个至关重要的概念。
那什么是电压呢？简单来说，电压就是推动电荷定向移动形成电流的“动力”。
就好比水在水管中流动，需要有一定的压力差来促使水流动一样，电荷在电路中移动也需要有一个类似的“推动力”，这就是电压。
电压的单位是伏特（V），常用的还有千伏（kV）、毫伏（mV）等。
比如我们家里的市电电压通常是 220 伏特。
如果没有电压，电荷就无法定向移动，电路中也就不会有电流，各种电器设备也就无法正常工作。
二、电压的产生那么电压是如何产生的呢？电压的产生主要有两种方式。
一种是通过电磁感应，比如发电机就是利用电磁感应原理将机械能转化为电能，从而产生电压。
另一种是通过化学能的转化，常见的电池就是通过内部的化学反应产生电压。
在电路中，电源是提供电压的装置。
电源的正负极之间存在着电势差，这个电势差就是电压。
三、电压的分类电压可以分为直流电压和交流电压。
直流电压的大小和方向是恒定不变的，像我们常见的电池提供的就是直流电压。
交流电压的大小和方向则会周期性地变化，我们家庭用电就是交流电压，其频率一般为 50Hz，也就是每秒钟电压的大小和方向变化 50 次。
根据电压的大小，还可以分为高压、低压和安全电压等。
高压一般指超过 1000 伏特的电压，常用于输电线路。
低压则是指1000 伏特以下的电压，多用于我们日常生活和工业生产中。
安全电压是指对人体不会造成危害的电压，一般不超过 36 伏特。
四、电压的作用电压在电路中起着至关重要的作用。
首先，它为电路中的电流提供了动力，使得电子能够在导体中流动，从而实现电能的传输和转换。
其次，不同的电器设备需要不同的电压来正常工作。
例如，手机充电器输出的电压通常是 5 伏特，而电脑主机电源输出的电压则有多种规格。
再者，电压的稳定与否会直接影响电器设备的性能和寿命。
如果电压波动过大，可能会导致电器设备损坏。
五、电压的测量工具要测量电压，我们需要用到专门的测量工具，常见的有电压表和万用表。
《电压及其测量》 讲义
《电压及其测量》讲义一、什么是电压在我们的日常生活中，电无处不在。
从家里的电灯、电视、冰箱，到马路上的路灯、交通信号灯，再到工厂里的各种机器设备，都离不开电的驱动。
而电压，就是电的一个重要特性。
简单来说，电压就像是水流中的水压。
水压决定了水能够流动的力量和速度，而电压则决定了电流能够流动的力量和速度。
如果把电流比作是水流，那么电压就是推动水流前进的“压力”。
电压越高，电流就越容易流动，就像水压越高，水流就越强劲一样。
电压的单位是伏特（V），常见的电压有 15V（干电池）、220V （家庭用电）、380V（工业用电）等等。
二、电压的产生电压是如何产生的呢？这主要有两种方式。
一种是通过电磁感应产生。
比如在发电机中，通过转动磁场中的导体，导体中就会产生感应电动势，从而形成电压。
另一种是通过化学能转化。
常见的干电池、蓄电池就是通过内部的化学反应产生电压。
在电路中，电源是提供电压的装置。
电源的作用就像是一个“压力泵”，不断地为电路提供推动电流流动的“压力”，也就是电压。
三、电压的作用电压在电路中起着至关重要的作用。
首先，它是驱动电流流动的动力。
没有电压，电流就无法流动，电路中的各种用电器就无法工作。
其次，电压的大小决定了用电器的工作状态。
例如，灯泡的亮度、电机的转速等都与所施加的电压有关。
不同的用电器需要不同的电压才能正常工作。
如果电压过高，可能会损坏用电器；如果电压过低，用电器可能无法正常运行。
四、电压的测量工具要测量电压，我们需要用到专门的工具——电压表。
电压表通常有指针式和数字式两种。
指针式电压表通过指针在刻度盘上的偏转来指示电压的大小。
读取数值时，需要根据指针所指的刻度和量程进行读数。
数字式电压表则直接以数字的形式显示电压值，读数更加直观和准确。
在使用电压表测量电压时，需要注意以下几点：1、选择合适的量程。
如果量程选择过小，可能会损坏电压表；如果量程选择过大，测量精度就会降低。
2、电压表要与被测电路并联。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模拟式 交流电压表结构
检波器 带宽 灵敏度
检波-放大式 电压表
峰值检波器 高 较低
放大-检波式 电压表
均值检波器 较低 高
3.分贝测量及宽频电平表
(1)分贝：声学中音量单位，通信系统中电平或功率单位。
对数表示的相对量值 绝对功率(相对1mW) 绝对电平 (相对0.775V, 600Ω 电阻上吸 收1mW功率时的电压有效值)
Vp
u(t)
D
RL
Vp
a u(t)
b
快充慢放
前提条件
t
VP
c
AC-DC转换原理(续)
平均值检波:二极管桥式整流（全波和半波）电路。
D1 D1 I 0 D2 u(t ) D2 I 0 C
Rd检波二极管导通电阻 Rm电流表内阻
u(t ) D3 C D4
有效值检波： 方法1:利用二极管平方律伏安特性检波(小信号时二极管正向伏安 特性曲线近似为平方关系).精度低且动态范围小。实际采用分段逼 近平方律的二极管伏安特性曲线图. 方法2:利用模拟运算电路或专用集成电路（如AD536 AD736 ）。
u(t)
u (t )
2
T
A
Vrms
0
有效值检波(续)
方法3：利用热电偶有效值检波 热电效应：两种不同导体的两端连接组成一个闭合回路，当 两节点处温度不同时，回路中将产生电动势（热电动势），从 而形成电流。热电动势的大小与温差Δ T=T-T0成正比。 热电偶：测温 通过被测交流电压对热电偶的热端进行加热，则热电动势将 反映该交流电压的有效值。
5.模拟电压表的使用
峰值电压表 检波-放大式，峰值响应。 频率范围宽(达1GHz)但灵敏度低（mV级），“调制式” 到几十μ V 读数的换算：根据波峰因数，将读数换算成有效值或峰值。 测量波峰因数大的非正弦波时，由于削波可能产生误差。 均值电压表 放大-检波式，均值响应。 灵敏度比峰值表提高但频率范围小（<10MHz），低频和视频应用。 读数的换算：根据波形因数，将读数换算成有效值或均值。 有效值电压表 直接读出有效值，方便。但复杂，价格较贵。削波和带宽限制。 宽频电平表 电压电平(分贝)：步进衰减器读数＋表头读数。 功率电平(分贝)：输入阻抗不等于基准阻抗时，用 修正。 选频电平表 外差式接收原理。窄带中频放大，使测量灵敏度得到大幅提高
C RT
C
RT G R R
R
RF DC RF DC VRF 高频电压 V0 V1
5.3 交流电压的测量
5.3.1 表征交流电压的基本参量
峰值、平均值、有效值；波峰因数和波形因数。 1.峰值 以零电平为参考的最大电压幅值（Vp）。
振幅（Um）:直流分量为参考; 峰峰值（VPP） :最大-最小
2.均值 定义:直流分量 实际测量中，均值通常指经过全波或半波整流后的波形 （若无特指为全波整流）： 理想正弦电压u(t)=Vpsin(ω t)，
有效值检波(续)
有效值电压表的特点 真有效值测量,理论上不存在波形误差。 对非正弦波，可视为由基波和各次谐波构成， 若其有效值分别为V1、V2、V3、……，则读数
目前计算式有效值电压表得到更多应用。 两种情况使读数偏小：
1.由于电路饱和使电压表可能出现“削波” ；
2.高于电压表有效带宽的波形分量将被抑制。
峰值 峰值 检 波器 检波器 步进 步进 分压 器 分压器 直流 直流 放 大器 放大器
uA
频率范围宽 常称为“高频毫伏表”或“超高频毫伏表”
2.放大-检波式电压表
步进 峰值 检波器 分压器 宽带交流 步进 分压器 放大器 均值 直流 放 大器 检波器
uA
灵敏度高。 常称为“宽频毫伏表”或“视频毫伏表” 。
f x
窄带中频放大器增益高
(第一本振)
(第二本振)
外差式接收机＋宽频电平表 通过外差式接收机扩展了频率范围，通过窄带中频放大实现 高灵敏度。很好地解决了测量灵敏度与频率范围的矛盾。 灵敏度可达-120dB，相当于0.775μ V。“高频微伏表” 。 应用特点： 小信号电压的测量以及从噪声中测量有用信号。 放大器谐波失真、滤波器衰耗特性测量及通信传输系统中。
[解] 由读数α =1.0V，得被测信号均值=0.9α =0.9V
方波的波形因数ＫＦ =1，故有效值＝0.9V。 不换算读数的波形误差
实例分析（续）
[例3] 有效值电压表的有限带宽对测量非正弦电压时的波形误 差。设某有效值电压表带宽为10MHz，用该电压表测量 下图所示方波，计算由电压表带宽引起的波形误差。 u(t ) [解] 为求解电压表带宽引起的波形误差， 需要分析输入方波电压的谐波成分。 V 0 将方波电压用付里叶级数表示为 T =1uS
5.1 概述
5.1.2 电压测量的方法和分类
直流电压测量、交流电压测量 模拟测量、数字测量 1.交流电压的模拟测量方法 有效值、峰值和平均值电压表 交流电压检波直流电流驱动表头 2. 基于直流采样的电压数字化测量方法 ADC，DVM、DMM AC-DC变换 3.基于交流采样的电压数字化测量方法 交流电压A/D转换器瞬时采样值u(k) 计算 4.示波测量方法
5.6 数字电压表测量的不确定度及 自动校准、自动量程技术 5.7 电压测量的干扰及抑制技术
5.1 概述
5.1.1 电压基础，是电子测量 的重要内容。 2.特点： （1）频率范围广 （2）测量范围宽 （3）电压波形多样化 （4）阻抗匹配 （5）测量精度 （6）测量速度 （7）抗干扰性能
“电平校准” 标准电平 震荡器
校准
调节增益
被测电压dB值=衰减 器读数＋表头读数
功率电平测量：阻抗两端电压电平的测量。 零刻度基准阻抗 ：按600Ω“零刻度基准阻抗”定度。 Zi≠600Ω时，根据读出换算
4.外差式选频电平表
输入 电路 混频器 带通 1 (固定) 滤波器 f 可调) 1 ( f Z1 混频器 窄带 2 (固定) 滤波器 f 固定) 2 ( f Z2 dB 中频 放大器 均值 检波器
5.4 直流电压的数字化测量
市面上的主要DMM产品制造商
国外：福禄克（FLUKE）、安捷伦（Agilent）、
5.4 直流电压的数字化测量
市面上的主要DMM产品制造商
国内：胜利高、优利德、费思泰克、华仪 等
5.4 直流电压的数字化测量
台式万用表 功能更强大，指标更高。
5.4 直流电压的数字化测量及A/D转换原理
5.2.2 交流电压标准
由直流电压标准建立，需经过交流-直流变换。 测热电阻桥式高频电压标准 将高频电压通过一测热电阻（如热敏电阻），该电阻由于 吸收高频电压功率，其阻值将发生变化。再将一标准直流 电压施加于该电阻，若引起的阻值变化相等，则高频电压 的有效值就等于该直流电压。
双测热电阻电桥的原理
P
t
理论有效值（波峰因数=1）
实际有效值（读数）
读数误差 负值（读数偏小）
5.3.3 模拟式交流电压表
检波器和放大器是交流电压测量的核心部件。 两类组成方案：先检波后放大，检波-放大式； 先放大后检波，放大-检波式。 模拟电压表的两个重要指标：带宽和灵敏度(分辨力)。
1.检波-放大式电压表
均值响应：不管波形，只要均值相同，读数相同。 刻度特性：按纯正弦波的有效值定度。读数α 不是均值， 而是假设信号为正弦波时的有效值。 任意波形：读数α 既不是有效值，也不是均值。
根据读数换算 均值和有效值
读数直接当 成有效值产 生的误差
4.实例分析
[例1]用具有正弦有效值刻度的峰值电压表测量一个方波电压， 读数为1.0V，问如何从该读数得到方波电压的有效值？ [解]由读数α =1.0V，得被测信号峰值Vp =1.4V 方波的波峰因数Kp=1，故有效值V=Vp/Kp=1.4V 不换算读数的波形误差 [例2] 用具有正弦有效值刻度的均值电压表测量一个方波电压， 读数为1.0V，问该方波电压的有效值为多少？
第二篇 基本电参量测量
第4章 时间与频率的测量
第5章 电压测量 第6章 阻抗测量
自动化工程学院 邱渡裕
Email: qiuduyu@
第5章 电压测量
5.1 概述 5.2 电压标准
5.3 交流电压的测量
5.4 直流电压的数字化测量及A/D转换原理
5.5 电流、电压、阻抗变换技术及数字多用表
4.波峰因数和波形因数
波峰因数: 波形因数： 理想正弦交流电压u(t)=Vpsin(ω t)
5.3.2 交流/直流转换器的响应特性及误差分析
1.AC-DC转换原理
交流电压有效值、峰值和平均值:AC-DC转换。检波电路。
峰值检波:二极管峰值检波电路。串联和并联形式。
D C
u(t)
C
RL
R 加 热 丝 热 端 T 热偶M 冷 端 T0 连接导线 I uA
u(t)
有效值检波(续)
具有线性刻度的有效值电压表
连接导线 R 热 端 T 测量热偶
u(t)
Ex +
加 热 丝 热 端 T
冷 端 T0
Vi 差分放大器
Vo
电流表
平衡热偶
Ef
平衡热偶形成电压负反馈。 测量热偶:Ex= k V2 ；平衡热偶:Ef = k Vo2 差分放大器:Vi=k(V2- Vo2) ；Vi=0时，输出电压等于u(t)有效值
2. 齐纳管电压标准 固态电压标准,齐纳二极管的稳压特性。 温度漂移影响，高稳电源和内部恒温控制减小温度系数。 集成齐纳管与恒温控制的精密电压基准。 WUK7000系列参考源:10V、年稳定性1×10-6 ；1V、 1.0186V，年稳定性2×10-6 ，温度系数0.05×10-6 。 3.约瑟夫森量子电压基准 约瑟夫森（Josephson）效应 超导体-绝缘体-超导体（SIS）结构——约瑟夫森隧道结 交流约瑟夫森效应：电压 交变超导电流 约瑟夫森电压基准 约瑟夫森逆效应： 微波（频率f)约瑟夫森结量子化电压Vn 约瑟夫森结阵（JJA）：mV 1-10V 约瑟夫森电压量子基准:10-10