[高等教育]第七章電壓測量(編輯修改稿)
2025-03-20 09:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 F ?UUK PP ?二 交流 電壓的測量 ? 基本原理 –方法不同，原理也不同。最主要的是將 交流 電壓轉(zhuǎn)換為直流 電壓，然后用 直流電壓表 進行測量。 交 /直流電壓轉(zhuǎn)換法 有檢波法和熱電轉(zhuǎn)換法。 AC/DC變換器加直流電壓表即構(gòu)成最基本的 交流電壓表 。 ? 交流電壓表的主要類型 a、檢波 —放大式 先檢波再放大，因此通頻帶很寬 ,靈敏度較低。 可變量程分壓器 直流放大器 檢波器 ux c、 調(diào)制式 b 、 放大 —檢波式 先放大再檢波 ， 因此靈敏度很高 ， 通頻帶窄 。 可變量程分壓器 交流放大器 檢波器 ux d 、外差式 其組成為：外差式接收機＋寬頻電平表。特點是：靈敏度高，通頻帶寬。 混頻器 本機振蕩器 中頻放大器 檢波器 f x f A f 0 167。 低頻交流 電壓的測量 ? 通常把測量低頻信號電壓 (1MHz以下 )的電壓表稱為交流電壓表或交流毫伏表。這類電壓表多采用 “ 放大－檢波 ” 方式。其檢波器常用 平均值、有效值檢波器 兩種，分別構(gòu)成均值電壓表 和 有效值電壓表 。 ? 一、均值電壓表 –平均值檢波器原理（橋式全波整流電路） 均值響應(yīng)，即： u(t) ? 放大 ? 均值檢波 ? 驅(qū)動表頭 二極管橋式整流（全波整流和半波整流）電路完成。 D4 D1 u(t) +u0(t) – C D2 u0(t)=uc(t), 波形圖如下： ∴ Uo=uc(t)≈ u(t) C放電 C充電 uc t 0 二、刻度特性 ● 表頭刻度按（純） 正弦波有效值刻度 。 ● 因此：當輸入 u(t)為正弦波時，讀數(shù) α即為 u(t)的有效值 V（而不是該純正弦波的均值）。 ● 對于非正弦波的任意波形，讀數(shù) α沒有直接意義（既不等于其均值也不等于其有效值 V）。但可由讀數(shù) α換算出均值和有效值。 即： α=KU α為峰值電壓表的示值， U為被測電壓的平均值， K為定度系數(shù)。 對與正弦波， U=α =K U，于是可得 ?~ ?? UU 任意?三、波形換算 –均值電壓表是由全波整流電路構(gòu)成，其中的交流電壓表是以正弦波有效值定度，因此均值電壓表在 測量正弦信號時， 電壓表示值即被測電壓的有效值，測量其他 非正弦信號時要作波形換算 。 –任意波形的有效值： UU90平均值有效值為波形系數(shù)， 為電壓表示值 其中???FFFKK aa[例 ] 用全波整流均值電壓表分別測量正弦波、三角波和方波，若電壓表示值均為 10V，各被測電壓的有效值為多少？ 對于正弦波，電壓表本來就是按有效值定度， 所以電壓表示值即為正弦波的有效值。 對于三角波，其波形系數(shù)為 ， 故 U＝ 10＝ 對于方波，其波形系數(shù)為 1， 故 U＝ 1 10＝ 9V 波形誤差： aaFaaaaV UUUUUU 90???????167。 高頻交流 電壓的測量 ?這類電壓表由于放大器頻率特性的限制，不能采用低頻時的 “ 放大－檢波 ” 方式，而需采用 “ 檢波－放大 ” 式，其檢波器常用 峰值檢波器。 一 、 峰值檢波器原理 峰值響應(yīng) ， 即： u(t)? 峰值檢波 ? 放大 ? 驅(qū)動表頭 由二極管峰值檢波電路完成，有二極管串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式。 C D R + – + – ~Ui(t) + UR Uc a)串聯(lián)式 Uc 0 t UR 工作原理： a)串聯(lián)式： 判斷二極管的導(dǎo)通及截止情況； Ui(t)Uc(t),D導(dǎo)通，向 C充電， UR(t)=Uc(t), R
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