第2章電參量測量技術(shù)(編輯修改稿)
2024-08-16 08:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 號頻率 fx改變時(shí) ，時(shí)標(biāo)脈沖頻率 fc也必須按 (226)式相應(yīng)改變 。 ff nc ??? 10360 電壓和電流的測量 電壓的測量 電量測量中的很多電參數(shù)，包括電流、功率、設(shè)備的靈敏度等都可以視作電壓的派生量，通過電壓測量獲得其量值。 電壓的測量分為模擬和數(shù)字兩種方法。模擬電壓表的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜，測量頻率范圍較寬；缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度、分辨力低，不便于與計(jì)算機(jī)組成自動測試系統(tǒng)。數(shù)字式電壓表則正好相反 。 1. 直流電壓的測量 ⑴普通直流電壓表 普通直流電壓通常由動圈式高靈敏度直流電 流表串聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娮铇?gòu)成，如圖 26所示。設(shè)電流 表的滿偏電流 (或滿度電流 )為 Im， 電流表本身內(nèi)阻 為 Re， 串聯(lián)電阻 Rn所構(gòu)成的電壓表的滿度電壓為 （ 227） 所構(gòu)成的電壓表的內(nèi)阻為 : （ 228） ? ?nemm RRIU ??mmnev IURRR ???圖 26 普通直流電壓表電路 如圖中電流表串接 3個(gè)電阻后，除最小電壓量程 Uo=ImRe外，又增加了 U U U3 三個(gè)量程，根據(jù)所需擴(kuò)展的量程，可估算出 3個(gè)擴(kuò)展電阻的阻值 : 通常把內(nèi)阻 Rv與量程 Um之比 (每伏歐姆 Ω/V數(shù) )定義為電壓表的電壓靈敏度。 （ 229） “ Ω/V’數(shù)越大，表明為使指針偏轉(zhuǎn)同樣角度所需驅(qū)動電流越小?！?Ω/V”數(shù)一般標(biāo)明在磁電式電壓表表盤上，可依據(jù)它推算出不同量程時(shí)的電壓表內(nèi)阻，即 （ 230） ? ?? ? mmemIUURIUURRIUR23312211??????mmvv IURK 1??mvv UKR ?? 動圈式直流電壓表的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，缺點(diǎn)是靈敏度不高和輸入電阻低。工程測量中為了滿足測量準(zhǔn)確度的要求，常采用輸入電阻和電壓靈敏度高的模擬式直流電子電壓表進(jìn)行測量。 ⑵直流電子電壓表 ⑶直流數(shù)字電壓表 圖 27 直流數(shù)字電壓表框圖 2. 交流電壓的測量 ⑴ 交流電壓的 表征： 交流電壓 可以用峰值 、 平均值 、有效值 、 波形系數(shù) 以及波峰系數(shù)來表征 。 ① 峰值 周期性交流電壓 U(t)在一個(gè)周期內(nèi)偏離零電平的 最大 值稱為峰值，用 Up表示，正、負(fù)峰值不等時(shí)分 別 用 Up+和 Up表示，如圖 28(a)所示 。 U(t)在一個(gè) 周期 內(nèi)偏離直流分量 U0的最大值稱為 幅值或 振幅， 用 Um表示，正、負(fù)幅值不等時(shí)分別用Um+和 Um表示， 如 28(b)所示。圖中 U0=0， 且正、負(fù)幅值相等。 圖 28 交流電壓的峰值和幅值 ②平均值 u(t)的平均值的數(shù)學(xué)定義為 : （ 231） 實(shí)質(zhì)上就是被測電壓的直流分量 U0， 如圖 28(a)中虛線所示。 在電子測量中，平均值通常指交流電壓檢波(也稱整流 )以后的平均值，又可分為半波整流平均值和全波整流平均值。全波平均值定義為 : （ 232） 如不另加說明，平均值通常指全波平均值。 ? ??? T dttuTU01?? T dttuTU 0 )(1③ 有效值 一個(gè)交流電壓和一個(gè)直流電壓分別加在同一電 阻上 ， 若它們產(chǎn)生的熱量相等 ， 則交流電壓有效值 U(或 Urms)等于該直流電壓 ， 可表示為 : 即 （ 233） ? ? TRUdtRtuT ??? 202? ??? T dttuTU021④ 波形因數(shù) 、 波峰因數(shù) 交流電壓的波形因數(shù) KF定義為該電壓的有效值與 平均值之比 : （ 234） 交流電壓的波峰因數(shù) Kp定義為該電壓的峰值與有 效值之比 : （ 235） 不同電壓波形 ， 其 KF、 Kp值不同 ， 下表列出 了幾 種常見電壓的有關(guān)參數(shù) 。 UUK pp ?UUKF ?2/A ?/2A2/A ?/A2/A ?/2A名 稱 波 形 圖 波形系數(shù) 波峰系數(shù) 有效值 平均值 正弦波 4 半波整流 2 全波整流 4 三角波 3/A 2/AAA3/A 2/AktTktTATtk ? ATtk ?方 波 1 1 鋸齒波 脈沖波 白噪聲 3 注意點(diǎn) ? 國際上一直以有效值作為交流電壓的表征量。例如電壓表，除特殊情況外，幾乎都按正弦波的有效值來定度。 ?如果被測電壓是正弦波，那么由表 21很容易從電壓表讀數(shù)即有效值得知它的峰值和平均值。 ?如果被測電壓是非正弦波，那就須根據(jù)電壓表讀數(shù)和電壓表所采用的檢波方法，進(jìn)行必要的波形換算，才能得到有關(guān)參數(shù)。 ⑵ 交流電壓的測量方法 按 AC/DC轉(zhuǎn)換器的 類型分為： 轉(zhuǎn)換法 。 按檢波 特性的 不同 ， 檢波 法又可 分成 。
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