电子测量(西电出版社)_第7章__电压测量.ppt

第7章 电压测量 7.1 概 述 7.2 模拟式直流电压测量 7.3 交流电压的表征和测量方法 7.4 低频交流电压测量 7.5 高频交流电压测量 7.6 脉冲电压测量 7.7 电压的数字式测量 习 题 七 7.1 概 述 7.1.1 电压测量的重要性 1. 基础性： 电子测量中的一个基本内容，电压是表征电信号能量的三个基本参数（电压、电流、功率）之一。 2. 通用性： ⑴ 电量的测量：电路的工作状态（谐振、平衡、截止、饱和以及工作点的动态范围等），通常都以电压形式表现出来。其它电参数( P I Q 等)视为电压派生量，通过电压测量获得其量值。 ⑵ 非电量的测量：利用各类传感器件装置，将非电参数转换成电压参数。 3. 便捷性： 电压测量直接、方便，将电压表并接在被测电路上，只要电压表的输入阻抗足够大，就可以在几乎不对原电路工作状态有所影响的前提下获得较满意的测量结果。 与电流测量比较： ① 电流表要串接在被测支路中，很不方便； ② 电流表的接入改变了原来电路的工作状态，测得值不能真实地反映出原有情况。 电压测量是电子测量的基础，在电子电路和设备的测量调试中，电压测量是不可缺少的基本测量 7.1.2 电压测量的特点 1．频率范围 ① 广：频率范围相当广，10-6 Hz(甚至更低) ~ 109Hz ② 异：频段不同，测量方法手段各异 2．测量范围 待测电压：10-9V ~ 几十伏、几百伏、上千伏 ① 信号电压电平低：要求电压表分辨力高，但又会受到干扰、内部噪声等的限制。 ② 信号电压电平高：要考虑电压表输入级中加接分压网络，但又会降低电压表的输入阻抗。 3．信号波形 正弦波、失真的正弦波、非正弦波 不同波形电压的测量方法及对测量准确度的影响不同 4．被测电路的输出阻抗 Zi 为电压表输入阻抗（一般较大），Zo 为电路的输出阻抗（大小不一） Zo 值较高时，应考虑消除“负载效应” 5．测量精度 被测电压的频率、波形等因素使测量的准确度有较大差异。 电压值的基准是直流标准电压 ⑴ 直流电压测量的精度较高：数字电压表测量精度 10-7（分布参数等的影响可忽略）。 ⑵ 交流电压测量精度要低得多： 一般10-2 ~ 10-4 原因：交流电压 → AC/DC 变换电路 → 直流电压 ① 交流电压的频率和电压大小对 AC/DC 电路的特性有影响； ② 高频测量时分布参数的影响很难避免和准确估算。 6．干扰 电压测量易受外界干扰影响。 信号电压较小时，干扰为影响测量精度的主要因素，使用的高灵敏度电压表（如数字式电压表、高频毫伏表等）要具有较高的抗干扰能力；测量时采取相应措施(正确的接线方式，必要的电磁屏蔽) 。 7.1.3 电压测量仪器的分类（各类电压表） 1．按显示方式分类 ⑴ 万用表电压档： 50Hz（工频）和 几十KHz（要求不高的低频） ⑵ 电子电压表：按显示方式不同，分为模拟式电子电压表和数字式电子电压表。 ① 模拟式电子电压表：以模拟式电表显示测量结果，准确度和分辨力较低。 优点：结构简单；价格便宜；频率范围宽；更适于用在不需要准确测量电压大小、只需要知道电压大小的范围或变化趋势的场合（零示器 或 谐振电路调谐时峰值、谷值的观测） ② 数字式电子电压表：用数字显示器显示测量结果，准确度和分辨力较高。 优点： 测量准确度高 测量速度快 输入阻抗大（负