【正文】 度。此類集成片，比逐次比較型集成簡單，成本也低 ，故而廣為應用。 它由積分器、比較器和復位電路三部分組成，而復位 電路由單穩(wěn)態(tài)電路、恒流源 IR和模擬開關 K組成。 %，可滿足較高的 A/D轉換精度。由邏輯控制電路保證：當 Uo0 時，電子 開關 K接通 +Ur；當 Uo0時，電子開關 K接通 Ur，形成一 個負反饋系統(tǒng)。利用這 種原理構成的 DVM有 SD693B 型等。其 次是顯示位數(shù)，有 3位、 4位等，還有 3位、 4位、 6位等。 積分型 DVM抗串模干擾能力較強，適當延長采樣時間 可改善抗干擾性能。在這樣的測試系統(tǒng)中，電壓測量 極為方便，只要采用“ A/D”集成片通過接口電路，便可與 計算機聯(lián)機，對電壓自動智能測試，并實現(xiàn)屏幕顯示和打 印結果。 電子測量原理 第 72頁 他指每秒鐘對被測電壓的測量次數(shù)，或完成一次測量 過程所需的時間。 DVM的范圍有兩方面內容?？梢姡粶y電壓 U與正、 負基準電壓接入時間之差（ T T）成正比， U不同， T分 割成的 T、 T也不同，其差值也就不同，從而實現(xiàn)了 V/T轉 換。 Ur、方波節(jié)拍 177。由于復位電路采用了恒流源 IR和單穩(wěn)態(tài)定時電路， 使放電電荷為定量（ IR to），且與輸入電壓大小無關，因 此可使轉換的非線性誤差小于 %。目前市場上都有相應的單片集成電路 。而共模干擾，因模擬電路和數(shù)字電路間 易于隔離，并可采用雙層屏蔽、浮地技術，易于提高抗共 模干擾能力。所以，式（ 522）中 Us、 T （或 N）均不變，被測電壓 U正比于時間隔 T（或 N）。當計數(shù)滿預先給定的 N時（即定時積分 T= NT（ T為時鐘周期）時），邏輯控制 電路使電子開關 K斷開，第一次積分（正向積分）結束。前述逐次比較式 DVM的缺點，就是對 串模干擾沒有抑制能力。 以上是一位數(shù)的逐次比較，對于多位數(shù)的比較，從最 高位到最低位逐位比較，每一位都需要比較四次。然后，在程序控制下再將次高位碼電壓 加上最高位碼電壓與 U比較，同樣是 ΔU≥0時寄存器中該 位“ 1”保留，否則該位“ 1”舍去變?yōu)椤?0”。 A/D轉換器，是一種間接轉換式。它 具有這樣一些優(yōu)點：準確度高（ 8位顯示誤差可達177。 由于 M與 M同型號，輸出又是反極性串聯(lián)，則環(huán)境溫度 對它們的影響互相抵消，提高熱穩(wěn)定性。 AB是加 熱絲， M為熱電偶，它由兩種不同的導體組成，其中與 AB 耦合端 C叫熱端，而 D、 E端為冷端。所以，有效值電 壓測量十分重要。白噪聲電壓瞬時值的分布規(guī)律符合正態(tài)分 布，其概率密度函數(shù)為高斯型： （ 511） 式中： u 為噪聲電壓， 是標準差。對于內 部微粒不規(guī)則的熱運動產生的噪聲，叫熱噪聲。 圖 58 充放電法測高壓脈沖幅度 電子測量原理 第 32頁 圖中 R為限流電阻，與高壓硅堆 D配合使用，通常為幾 百歐。 T1是射隨電 路，以提高儀器輸入電阻。 例如，用峰值電壓表測量方波電壓，得電壓表的測量 示值為 5 V，則按峰值電壓表測非正弦波電壓的波形換算 方法得被測方波電壓的峰值為： (V) 因方波的 Kp=1，則被測方波電壓有效值為： (V) 電子測量原理 第 28頁 脈沖電壓測量 脈沖電壓的特點在于，脈沖周期與脈沖寬度的比（也 就是占空比）很大。分析可得： （ 58） 可見， R越大，誤差越小，這也正是采用“檢波 ——放 大”式的原因。其檢波電路是采用并聯(lián)式峰 值檢波，高頻二極管置于探極中，上限頻率可達 300MHz 。這樣，電容的端壓平 均值近似為峰值電壓，即： 電路處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，只有 時 D 才導通，電 容 C被充電；而 時， D截止， C 向 R放電。 均值電壓表測非正弦波電壓時產生的波形誤差，通過 波形換算來消除。 不難理解，用均值電壓表測非正弦電壓（如三角波、 方波等電壓）時，其示值不具有直接的物理意義，也就是 存在波形誤差。 以均值檢波構成的電壓表，一般是“放大 ——檢波”式 結構，例如 DA16型均值電壓表（圖 53 所示）。正弦波及常見非正弦波電 壓的 Kf、 K p值，可見表 51所示。 電子測量原理 第 10頁 電壓測量中的誤差問題 電壓測量是一種接觸性測量，除儀器儀表誤差外，由于負 載效應必然要產生方法誤差。同時， 據(jù)整流電路的不同可分為均值檢波、 峰值檢波、有效值檢波三種。 電子測量原理 第 6頁 電壓測量方法 電壓的測量方法很多，要根據(jù)被測電壓的不同和測量 的具體要求及客觀條件的限制，合理選擇測量方法。 電子測量原理 第 5頁 。 ，有的達兆歐級。在應用上，有工頻電壓和電子電路電 壓。 電子測量原理 第 3頁 電壓的特點 電壓在性質上可分為直流電壓和交流電壓（包括所有 非正弦電壓）兩種。電子電路中除正弦波外，大量的是非 正弦波，同時交直并存，甚至串入噪聲干擾。交流電壓測量因受頻率、波形和分布參數(shù) 等的影響，測量準確度不高，一般在 10～ 10。 此外，還應要求高的測量速度和高的自動化程度，以實 現(xiàn)智能測試和自動測試。 電子測量原理 第 8頁 (3)檢波法：通過整流將交流轉換成直流制成的電壓 表，據(jù)整流電路的不同可分為均值檢波、峰值檢波、有效 值檢波三種。利用示波器測 量電壓的基本方法，在波形測試技術一章已介紹，故不再 重述。） 波形因數(shù)是指電壓的有效值與平均值的比值，用 Kf表 示，即： （ 54） 電子測量原理 第 13頁 波峰因數(shù)是指電壓的峰值與有效值的比值，用 Kp來表 示，即： （ 55） 無論任何波形的電壓，只要知道峰值和按式（ 52）、（ 5 3）求出平均值和有效值，便可按式（ 54）、（ 55）求出 對應的波形因數(shù)和波峰因數(shù)值。在理想情況下，流過微安表表頭的電流為： 電子測量原理 第 16頁 式（ 56）表明，流過表頭的電流與輸入電壓的平均值 成正比，即具有平均值響應。 電子測量原理 第 17頁 2 0 K 3 K交 流 放 大 器3 D G 8 GX 25 6 02 K1 0 0 μ F1 0 0 μ F1 0 0 μ F2 0 μ F1 K 1 K1 M1 5 K2 A P 1 0X 24 . 7 K4 . 7 K4 . 7 K+ 1 2 v步 進分 壓器AF E T阻抗變換器均 值 檢 波寬 帶 放 大 器R w 1R w 2T 1T 2 圖 53 DA16型均值電壓表的原理電路 電子測量原理 第 18頁 由于驅動微安表的電流 I正比于被測電壓平均值，同時 正弦電壓有效值具有普遍意義，因此微安表的刻度按正弦 有效值刻度，也就是說將被測電壓的平均值擴大 刻度。 除了波形誤差外，還有直流微安表本身的誤差（等級 決定）、檢波二極管老化或變值以及超過頻率范圍所造成 的誤差等，但主要是波形誤差。式 （ 57）說明，充電要快，放電要慢。國產 DYC5型高頻電 電子測量原理 第 24頁 壓表就是典型的峰值電壓表。一是充放電時間常數(shù)的 影響，總有，峰值檢波得峰值只是相對的，存在著理論上 的誤差。那 么，換算的方法是：先將測量時的示值乘 倍，得到被測 電壓的峰值后，再按被測電壓的 Kf、 Kp值來求其平均值和 電子測量原理 第 27頁 有效值。圖 57就是這樣一個原理電路。此 外，還可以通過充放電法用 數(shù)字電壓表來測量，其原理 電路如圖 58所示。 電子測量原理 第 34頁 噪聲電壓測量 在電子電路中，噪聲主要是各種元器件（晶體管、電 阻等）內部帶電質點運動的不規(guī)則所造成的現(xiàn)象。 電子測量原理 第 36頁 用均值電壓表測量 噪聲電壓信號是一種隨機的，波形是非周期的，變化 是無規(guī)律的。 電子測量原理 第 38