第3章 电学基本量的测量.pptVIP

T1定时正向积分T2定值反向积分t0uo(t)t1t0t2t3t3URt0ui(t)UxUxtp(t)N1N2N20图3.21双积分式A/D变换器工作波形*第30页，共43页，星期日，2025年，2月5日显然，电容t2时刻充上的电荷与t3时刻放去的电荷相等。经推导得知：式中，为Ux在时间T1内的平均值；T1=t2－t1，为定时取样时间；T2=t3－t2，为定值比较时间；UR/N1称为A/D变换器的变换灵敏度，双积分式A/D变换器具有稳定性好，准确度高，抗干扰能力强等的优点。*第31页，共43页，星期日，2025年，2月5日2.逐次比较式A/D变换器逐次比较式数字电压表又称为反馈编码式数字电压表，其核心是逐次比较式A/D变换器。(1)逐次比较式A/D变换器工作原理逐次比较式A/D变换器的原理框图Ux电压比较器数码寄存器译码显示D/A变换器基准电压逻辑控制电路时钟脉冲UsY1～Y6UR*第32页，共43页，星期日，2025年，2月5日*第1页，共43页，星期日，2025年，2月5日正弦有效值定度逐次比较式数字电压表和双积分式数字电压表的结构和原理 重点*第2页，共43页，星期日，2025年，2月5日电子电压表电子电压表，分为模拟式电压表和数字式电压表。3.6.1模拟式电压表模拟式电压表即指针式电压表，它用磁电式直流电流表（俗称表头）作为指示器，有直流电压表和交流电压表之分。交流电压表的核心为交直流变换器AC/DC。一般利用检波器来实现交直流变换。1.检波器按其响应特性分为均值、峰值和有效值检波器三种，交流电压表则相应地分为均值电压表、峰值电压表和有效值电压表。*第3页，共43页，星期日，2025年，2月5日1）均值电压表被测电压输入阻抗变换器可变量程衰减器宽带交流放大器均值检波器图3.10均值电压表组成框图1。按其响应特性分类均值电压表属于低频电压表，它的灵敏度可以达到毫伏数量级，频率范围一般为20Hz～10MHz，故又称之为视频毫伏表。*第4页，共43页，星期日，2025年，2月5日刻度特性 均值电压表一般以输入正弦波有效值的大小来定度，即正弦波有效值定度。当测量正弦波电压时，正弦波的有效值U~就等于电压表的读数值Uα，即U~=Uα；当测量非正弦波电压时，电压表的读数值无明确的物理意义，只说明非正弦波电压平均值与读数值相等的正弦波电压平均值相等。式中，Kα为电压表的定度系数，反映的是电压表实际响应值与读数值Uα之间的关系；*第5页，共43页，星期日，2025年，2月5日2）.有效值电压表有效值电压表类型繁多，例如，检波式（常用分段逼近式有效值检波器）、热偶式、计算式等。一般认为有效值电压表的读数就是被测电压的有效值，而与被测电压波形无关，称之为真有效值电压表。*第6页，共43页，星期日，2025年，2月5日3)峰值电压表

峰值检波器分压器直流放大器图3.17峰值电压表的组成被测输入刻度特性 峰值电压表也以正弦波有效值进行定度。当测量正弦波电压时，正弦波电压有效值U等于电压表的读数值Uα，即U=Uα。当测量非正弦波电压时，电压表的读数值Uα没有明确的物理意义，只说明非正弦电压的峰值与读数值相等的正弦波的峰值相等。*第7页，共43页，星期日，2025年，2月5日[例3-1]用正弦有效值定度的峰值电压表测量正弦波、三角波电压，已知电压表的读数均为20V，试分别计算正弦波、三角波的有效值、平均值和峰值各是多少伏？解：测量正弦波时：U~=Uα=20V*第8页，共43页，星期日，2025年，2月5日测量三角波时：答：（略）*第9页，共43页，星期日，2025年，2月5日[例3-2]用正弦有效值定度的均值电压表测量正弦波、三角波电压时，已知电压表的读数均为20V，试分别计算正弦波、三角波的有效值、平均值和峰值各是多少伏？解：测量正弦波时：U~=Uα=20V*第10页，共43页，星期日，2025年，2月5日测量三角波时：答：（略）。*第11页，共43页，星期日，2025年，2月5日按照测量电压频率范围的不同，交流电压表还可分为超低频电压表（低于10Hz）、低频电压表（低于1MHz）、视频电压表（低于30MHz）、高频或射频电压表（低于300MHz）和超高频电压表（高于300MHz）。2为了满足