电子测量技术4.1~4.2

自己总结的有关电子测量技术的知识点。

电子测量技术4.1~4.2

• （一）电压测量的基本要求
  • 1、足够宽的电压测量范围
  • 2、足够宽的频率范围
  • 3、足够高的输入阻抗
  • 4、足够高的测量准确度
  • 5、较高的抗干扰能力
  • 6、能够准确测量各种信号波形
• （二）电压测量仪表的分类
  • 1、按频率范围分类
    • 直流电压测量
    • 交流电压测量
      • 超低频电压表
      • 低频电压表
      • 视频电压表
      • 高频或射频电压表
      • 超高频电压表
  • 2、按被测信号的特点分类
    • 峰值测量
    • 有效值测量
    • 平均值测量
  • 3、按测量技术分类
    • 模拟式电压测量
    • 数字式电压测量。
• （三）交流电压的表征
  • 1、峰值
    • 在一定时间或一个周期内交变电压所达到的最大值，用来表示。
    • 从零电平开始算起，而幅度是 从直流电平开始算，图中的表示的是幅度的大小。
    • 
  • 2、平均值
    • 数学上平均值是指对于一个周期信号，有： 
    • 测交流电压时，平均值指经过检波后的平均值，无特殊说明是指经过全部检波后的平均值。
    • 
  • 3、有效值
    • 一个交流电压和一个直流电压通过一个电阻产生的热量相同时，这个直流电压就等于这个交流电压 的有效值。可以表示为：
      • 
  • 4、波形因素
    • 波形系数反映的是有效值与平均值的关系：
      • 
  • 5、波峰因数
    • 波峰因数反映的是有效值与峰值的关系：
      • 
    • 
    • 
• （四）均值表
  • 1、均值电压表的组成
    • 均值电压表是由阻抗变换器、可变量程衰减器、宽带放大器、平均值检波器和微安表构成。
    • 
  • 2、均值检波器
    • 如下图：
      • 
    • 对于全波均值检波器：流过电表的平均电流可以表示为：
      • 
    • 灵敏度为：
      • 
    • 输入阻抗为：
      • 
      • 一般为几千欧，比较低，因此检波前面需要加高输入阻抗的放大器。
  • 3、波形换算
    • 角标“~”表示正弦波，K为定度系数，或称为刻度系数。
    • 对于非正弦波，
      • 直接读数无物理意义，要通过换算求得有效值。
    • 
    • 
  • 4、波形误差
    • 因读数是按标准无失真正弦波有效值定度的，而实际正弦波和非正弦波则会有误差。
    • 定义：读数与实际值之间的相对误差为波形误差：
      • 
    • 用均值电压表测量非正弦波电压时，其读数应作修正。
    • 
    • 则有：
      • 
• （五）峰值表
  • 1、峰值电压表的组成
    • 简称峰值表，属于检波--放大式电子电压表，又称为超高频毫伏表。
    • 它由峰值检波器（置于机箱外探头中）、分压器、直流放大器和微安表（置于电压表机箱中）。如下图：
      • 
  • 2、峰值检波器
    • 检波器的充电时间常数要远小于放电时间常数，同时放电时间常数也要远大于输入信号中最大的周期。
    • 
  • 3、波形换算
    • 峰值电压表响应被测电压的峰值
    • 读数 （峰值表的指示值）为：
      • 子主题
    • 为定度系数，。
    • 对正弦波读数就是有效值：
      • 
    • 对非正弦波读数无物理意义，要通过： 求出峰值，再由峰值因数求出有效值U。
  • 4、波形误差
    • 由于峰值电压表的读数没有直接的物理意义，测量非正弦波时，如果不进行换算，将产生波形误差。 其定义为： 即：