【正文】 相抵消）。實(shí)際中，平方律關(guān)系不利于刻度和讀 數(shù)，誤差大，須采取措施使表頭刻度線性。此熱電 勢(shì)與溫度成正比，也就是說(shuō)與被測(cè) 電壓有效值的平方成正比。 AB是加 熱絲， M為熱電偶，它由兩種不同的導(dǎo)體組成，其中與 AB 耦合端 C叫熱端，而 D、 E端為冷端。如 DY2型有 效值電壓表就是如此。 電子測(cè)量原理 第 40頁(yè) 有效值電壓表具有無(wú)波 形誤差的優(yōu)點(diǎn)，但刻度是非 線性的。直流 Eo 是用來(lái)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）。所以，有效值電 壓測(cè)量十分重要。此外，就是均值表的頻帶應(yīng)比被測(cè) 噪聲的頻帶要寬，以減小測(cè)量誤差。 用均值表測(cè)量時(shí)，應(yīng)利用衰減器（量程開(kāi)關(guān)）適當(dāng)將 被測(cè)信號(hào)衰減，使指針在標(biāo)尺刻度的一半為宜。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(yè) （ 512） 式中 U為測(cè)量時(shí)均值表的示值。白噪聲電壓瞬時(shí)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(biāo)準(zhǔn)差。下 面我們介紹噪聲電壓的常用兩種測(cè)量方法。 電子測(cè)量原理 第 35頁(yè) 對(duì)于噪聲，是用分貝來(lái)衡量。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。對(duì)于內(nèi) 部微粒不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，叫熱噪聲。 此外，可用靜電系電壓表來(lái)測(cè)交流高壓，可達(dá)幾百千 伏，而頻率可達(dá) 1MHz，其儀表的等級(jí)在 ～ 。 電子測(cè)量原理 第 33頁(yè) 交流高電壓的測(cè)試 交流高壓一般都要經(jīng)過(guò)降壓后再進(jìn)行測(cè)量。 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。 圖 58 充放電法測(cè)高壓脈沖幅度 電子測(cè)量原理 第 32頁(yè) 圖中 R為限流電阻，與高壓硅堆 D配合使用，通常為幾 百歐。 電子測(cè)量原理 第 31頁(yè) 3．高壓脈沖等的測(cè)量 對(duì)于上萬(wàn)伏以上的高壓脈沖和操作過(guò)電壓等快速變化 沖擊電壓以及瞬態(tài)過(guò)程、電磁干擾等引起的尖脈沖等，可 先經(jīng)過(guò)電容分壓或 RC分壓 后，再用峰值電壓表或示波 器等來(lái)進(jìn)行測(cè)量，但需要經(jīng) 過(guò)換算，誤差也較大。 電路處于穩(wěn)態(tài)時(shí)， C3值大，且因 T3源極輸出器的輸入阻抗很高，則 C3的放電很慢（ C2的放電也慢 ）。 D D C C3為檢波電路， 其中 C2 C3， C3作放電電 容。 T1是射隨電 路，以提高儀器輸入電阻。 測(cè)量脈沖電壓的電壓表應(yīng)在峰值表基礎(chǔ)上改進(jìn)，在電 路上實(shí)現(xiàn)充電時(shí) R 和 C 都小，放電時(shí) R和 C 都大，使 盡 電子測(cè)量原理 第 30頁(yè) 可能趨于 Up。 電容 C放電時(shí)的電荷： 電路平衡時(shí) Q1=Q2，則： （ 59） 從而理論誤差為： （ 510） 式中為占空比。 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。 例如，用峰值電壓表測(cè)量方波電壓，得電壓表的測(cè)量 示值為 5 V，則按峰值電壓表測(cè)非正弦波電壓的波形換算 方法得被測(cè)方波電壓的峰值為： (V) 因方波的 Kp=1，則被測(cè)方波電壓有效值為： (V) 電子測(cè)量原理 第 28頁(yè) 脈沖電壓測(cè)量 脈沖電壓的特點(diǎn)在于，脈沖周期與脈沖寬度的比（也 就是占空比）很大。因峰值電壓表 按正弦有效值刻度，即將被測(cè)電壓的峰值縮小了 倍。頻率太高時(shí) RC Tmin難以滿足，而且還 受二極管高頻參數(shù)和其它分布參數(shù)的影響，從而產(chǎn)生誤差 . 峰值電壓表測(cè)正弦波電壓時(shí)，示值即為測(cè)量結(jié)果。 另一種誤差是頻率誤差。分析可得： （ 58） 可見(jiàn)， R越大，誤差越小，這也正是采用“檢波 ——放 大”式的原因。 此外，還存在兩方面的誤差。 圖 55 DYC5型高頻電壓表的原理框圖 峰 值檢 波直 流放 大衰 減u i電子測(cè)量原理 第 25頁(yè) 和均值電壓表一樣，峰值電壓表也是按正弦有效值刻 度。 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。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(dá) 300MHz 。 峰值電壓表的結(jié)構(gòu)為“檢流 ——放大”式，同時(shí)因檢波 電路簡(jiǎn)單，所以可以將檢波電路置于探頭中，從而消除高 頻情況下探頭引線分布參數(shù)的影響。但 R上疊加有交流電壓，增加了額外的交流 通路。 電子測(cè)量原理 第 23頁(yè) （ 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。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(shí)，只有 時(shí) D 才導(dǎo)通，電 容 C被充電；而 時(shí)， D截止， C 向 R放電。 圖 54 峰值檢波原理（ a） （ b） （ c） 電子測(cè)量原理 第 22頁(yè) （ a）圖是串聯(lián)式峰值檢波，電路要求： （ 57） 式中 Tmax、 Tmin是被測(cè)電壓最大周期和最小周期， RC是電容放電時(shí)間常數(shù)， RΣC是電容充電時(shí)間常數(shù)。能實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu) 的，常采用“峰值電壓表”。 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(yè) 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。 均值電壓表測(cè)非正弦波電壓時(shí)產(chǎn)生的波形誤差，通過(guò) 波形換算來(lái)消除。 時(shí)最大；而奇次諧 波比偶次諧波的誤差大。分析可知，誤差 隨諧波初相角周期性變化， 0176。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。 不難理解，用均值電壓表測(cè)非正弦電壓（如三角波、 方波等電壓）時(shí)，其示值不具有直接的物理意義，也就是 存在波形誤差。因檢波后的一部分量負(fù)反饋到放大器，有效地 解決了溫度影響和刻度的非線性。檢波電路由 D、