【正文】 所以，常取采樣時(shí)間為 20ms、 40ms 、 80ms等（因?yàn)楣ゎl周期為 20ms）?？梢?，附加首位（即位），在 1V或 10 V基本量程時(shí)具有超量程能力。 電子測(cè)量原理 第 70頁 數(shù)字電壓表的工作特性 上面我們對(duì)數(shù)字電壓表的兩大類型中應(yīng)用最廣的 A/D轉(zhuǎn) 換 DVM進(jìn)行了較詳細(xì)地介紹，對(duì)于復(fù)合型 DVM 沒有介紹 。 電子測(cè)量原理 第 67頁 根據(jù)積分電容充放電電量相等的原則，因節(jié)拍方波對(duì) 稱而充電與放電已相等，則： （ 526） 即： （ 527） 當(dāng) R=R時(shí)，有： （ 528） 式中節(jié)拍周期 T=T+T，是常數(shù)。但 V/F 轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換速度慢，并與分辨力是矛盾的。當(dāng) to結(jié)束后， K 截止，積分器在輸 入電壓 Ui作用下正向充電， Uint下降，直至 Uint下降至 EK 時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)，積分器再次反向充電。它先將被測(cè)模擬電壓轉(zhuǎn)換成 振蕩頻率 f，然后再以數(shù)字頻率測(cè)量電路測(cè)頻率值來表示被 測(cè)電壓的大小。（此外，被測(cè)為正 電壓（ +U），定值積分由 K接入 Us） 電子測(cè)量原理 第 59頁 第四，抗干擾能力強(qiáng)。由式（ 518）知，當(dāng) U小時(shí)積分斜率也小， 積滿 T時(shí)的 U也小。 圖 517 “V/T”型雙斜積分式 電子測(cè)量原理 第 55頁 設(shè)被測(cè)為負(fù)電壓（ U）。它的原理與前述基本相同，即 U與 Uo比較，大者留，小者棄，從最高位開始逐位比較。 2，使其翻 圖 515 一位數(shù)的逐次比較原理圖 轉(zhuǎn)，放出 Us=4V與 U比較， ΔU=540，雙穩(wěn) 2保持不變， 4V保存，并將“ 1”送寄存器 . 雙穩(wěn)18 4 2 1雙穩(wěn)2雙穩(wěn)3雙穩(wěn)4Δ UUSUx電 砝 碼程 序 控制 器比 較 器電子測(cè)量原理 第 51頁 3，使其翻轉(zhuǎn)，放出 Us=2V，再與 4V 相加后與 U比較，有 ΔU=560，雙穩(wěn) 3翻回，取消 2V電壓 ，輸出“ 0”送寄存器。 輸 入 電 路 計(jì) 數(shù) 電 路顯 示電 路A / D 變換 器電子測(cè)量原理 第 48頁 逐次比較型 DVM 逐次比較型 DVM的原理與天平稱重物很相象，它將基 準(zhǔn)電壓分成若干基準(zhǔn)碼，把被測(cè)電壓與可變碼壓進(jìn)行比較 ，直至達(dá)到平衡，從而顯示出被測(cè)電壓值。不同的 A/D變換 器，就有不同特性的數(shù)字電壓表。它將連續(xù)的模擬量變換 成離散的數(shù)字量，然后進(jìn)行編碼、顯示或打印等。 電子測(cè)量原理 第 42頁 圖 511是利用熱電偶原理制成的 DA24型有效值電壓表的 簡(jiǎn)化組成框圖。實(shí)際中，二極管只 有起始部分特性是平方律， 范圍小，因而實(shí)際電路采用 分段逼近的方法來得到平方 律特性曲線。因?yàn)樵肼? 隨機(jī)的峰值可能在某時(shí)刻太高，超過放大器的動(dòng)態(tài)范圍而 被削波，影響準(zhǔn)確度。而噪聲電壓，則不采用 分貝衡量，而是用電平的分貝來衡量，主要用在通信系統(tǒng) 測(cè)試中（參見本書第二章關(guān)于電平的分貝測(cè)量問題）。降壓的方 法較多，一是電阻分壓，但具有相位誤差和幅值誤差，因 而很少用；二是電容分壓，不存在相位誤差，僅存在幅值 誤差，因而常用；三是采用電壓互感器來降壓，這是用得 很廣的一種方法?？梢?，電路實(shí)現(xiàn)了充電快、放電慢，滿足了測(cè)脈沖電壓的要求。 由式（ 510）可知，占空比越大，理論誤差就越大。當(dāng) 測(cè)非正弦波電壓時(shí)，就必須進(jìn)行波形換算?？梢?，用于測(cè)正弦電壓示值即為測(cè)量結(jié)果，而用于測(cè) 非正弦電壓時(shí)，示值也不具有直接物理意義，也存在波形 誤差。 （ c）圖實(shí)際是倍壓檢波，是并聯(lián)式與串聯(lián)式的組合，構(gòu)成 “峰 ——峰”值電壓表。 峰值表的檢測(cè)電路，有“串聯(lián)式”和“并聯(lián)式”兩種，如 圖 54所示。 或 180176。 R是用來調(diào)整滿量程時(shí)使指針能滿偏的，而 R是用 來調(diào)零的。實(shí)際中 D、 D常用電阻代替。對(duì)于含直流分量的正弦交流電壓 來說，正負(fù)峰值是不相等的，而正負(fù)振幅是相等的，因?yàn)? 振幅以振蕩中心為參考的。作為交流數(shù)字電壓表，還必須有交流 /直流（ AC/DC ）轉(zhuǎn)換過程。 電子電壓表根據(jù)將交流轉(zhuǎn)換成直流原理的不同分為三 種類型： (1)公式法：按正弦交流電壓有效值公式制成的有效 值電壓表，該類電子電壓表主要是頻帶窄、準(zhǔn)確度低。對(duì)于微小電壓的測(cè)量，需要的 靈敏度就高，其干擾的影響就大。 。電子電路中的電壓可在 nV級(jí)到 MV級(jí)， 其中微伏級(jí)的電壓是非常多見的。因?yàn)椋妷菏腔倦娔? 量參數(shù)（電壓、電流、功率等）之一，從測(cè)量角度主要是 測(cè)量電壓，因?yàn)闇y(cè)出電路端電壓后根據(jù)電路阻抗就可計(jì)算 出電流和功率；電壓可以派生出其它量，如幅頻特性、調(diào) 幅特性、失真度，靈敏度等；自動(dòng)控制系統(tǒng)中，反饋量和 控制量大都是用電壓量；非電量檢測(cè)中，通常將非電量轉(zhuǎn) 換成電壓量來測(cè)量；電氣設(shè)備和電子儀器，大多以電壓來 指示。而后者，卻具有更多的特點(diǎn)： 。以滿足測(cè)量從直流到上 GHz的頻率要求。目前模擬電壓表的輸入阻抗在 MΩ級(jí)，數(shù)字電壓表的 輸入阻抗達(dá) GΩ級(jí)，甚至可達(dá)數(shù)千 GΩ。用電工儀 表測(cè)電壓在工程中應(yīng)用十分普遍，因?yàn)殡姽x表成本低 ,操 作簡(jiǎn)便，特別是一般工程測(cè)量對(duì)準(zhǔn)確度要求不太高更是為 用電工儀表測(cè)電壓大開“綠燈”。 可見，無論那種類型的電子電壓表都具有由交流轉(zhuǎn)換 為直流的過程，包括“調(diào)制式”電子電壓表也不例外。正是如此，構(gòu)成了 不同工作原理的電子電壓表。平均值電壓表由平均值檢波而得名。步進(jìn)分壓器以擴(kuò)展量程。當(dāng)用均值電壓表測(cè)失真的正弦波電壓時(shí)，其誤差不僅 取決于各次諧波的幅度，還取決于各次諧波的相位。 例如，用按正弦有效值刻度的均值電壓表測(cè)三角波電壓， 得電壓表的測(cè)量示值為 1V，要求被測(cè)電壓的有效值，先按 上述方法求被測(cè)電壓的平均值為： 因三角波電壓的 Kf=，則被測(cè)電壓的有效值為： 電子測(cè)量原理 第 21頁 高頻電壓測(cè)量 上述均值電壓表測(cè)高頻電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的頻率誤 差。 電子測(cè)量原理 第 23頁 （ b）圖是并聯(lián)式峰值檢波，原理同串聯(lián)式，只是 R上的電 壓極性相反。 為了提高“檢波 ——放大”式電壓表的靈敏度，普遍采 用斬波式直流放大器，即“交 ——直 ——交”放大器，增益 很高，而噪聲和零點(diǎn)漂移都很小，可較好地解決增益與零 漂之間的矛盾。 另一種誤差是頻率誤差。 對(duì)于圖 56所示串聯(lián)式峰值電 壓表測(cè)脈沖電壓，其理論誤 差分析如下。 D D C C3為檢波電路， 其中 C2 C3， C3作放電電 容。 R取決于被測(cè)脈 沖的幅值，可取幾十到幾百兆歐，以與微安表配合。這兩種噪聲在線性頻率范圍內(nèi)其能量 分布是均勻的，而對(duì)于頻率能量分布均勻的噪聲，叫著白 噪聲。表 51中已給出白噪聲的 Kf=，按用均值電壓表測(cè)非正弦電壓的波形換算方法 ，可得： 電子測(cè)量原理 第 37頁 （ 512） 式中 U為測(cè)量時(shí)均值表的示值。直流 Eo 是用來建立工 作點(diǎn) Q，使 D工作在伏安特性的“平方律”部分，同時(shí)使 D工 作在甲類（一周內(nèi)均導(dǎo)通）。此熱電 勢(shì)與溫度成正比，也就是說與被測(cè) 電壓有效值的平方成正比。同時(shí)，高頻時(shí)因分布參數(shù)及加熱絲趨膚效應(yīng) 的影響，易產(chǎn)生誤差。所以， 數(shù)字電壓表發(fā)展迅速?！?V/T”式有雙斜積分式、三斜積分式、脈 寬調(diào)制式等，“ V/F”式有 脈沖反饋式和電壓反饋式等。比較結(jié)束后，在程控下將寄存器中的 數(shù)碼送去譯碼顯示。這種儀器的準(zhǔn)確度由基準(zhǔn) 電子測(cè)量原理 第 52頁 電壓、 D/A轉(zhuǎn)換及比較器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度來決定，其轉(zhuǎn) 換時(shí)間與輸入電壓的大小無關(guān)（因逐次比較次數(shù)不因被測(cè) 電壓的大小而變）。 積分式中應(yīng)用最廣的是 V/T型的雙斜積分式，下面就對(duì) 它的原理加以說明。積分器 開始反向積分，主門仍開啟，計(jì)數(shù)器重新對(duì)脈沖計(jì)數(shù)，直 到反向積分輸出為零。 其次應(yīng)注意，這種 V—T型變換結(jié)果與積分參數(shù) RC無 關(guān)，因?yàn)閮纱畏e分都是同一積分器完成的，所以可得高的 測(cè)量準(zhǔn)確