05 第五章 电压、电流的测量.pptx

第1页：第5章 电压、电流的测量

第5章电压、电流的测量10电压的测量可分为模拟测量和数字测量两种方法

模拟测量

采用模拟式电压表显示测量结果

数字测量

采用数字式电压表显示测量结果，用A/D转换器和数字显示器取代了模拟测量的模拟显示电表部分

模拟式电压表优点

结构简单、价格便宜，测量频率范围较宽

缺点

准确度分辨力较低，不便于与计算机组成自动测试系统

第2页：普通直流电压表的构成

115.1直流电压的测量普通直流电压通常由动圈式高灵敏度直流电流表串联适当的电阻构成。设电流表的满偏电流（或满度电流）为Im，电流表本身内阻为Re，串联电阻Rn所构成的电压表的满度电压为Um=Im(Re+Rn)所构成的电压表的内阻为mnI=UmRv=Re+R

第3页：直流电压表量程与电压灵敏度

125.1直流电压的测量量程为23U0U1UUU0=ImΣReemIU−RR=11mIR2=U2−U1mI233U−UR=电压灵敏度vmmUIK=Rv=1(ΩV)电压灵敏度越大，表明为使指针偏转同样角度所需驱动电流越小。可依据它推算出不同量程时的电压表内阻。Rv=KvΣUm

第4页：例5.1 电压表输入电阻的影响

135.1直流电压的测量例5.1用普通直流电压表测量高输出电阻电路的直流电压。电压表的“ΩV”数为20kΩV，分别用5V量程和25V量程测量端电压U0，分析输入电阻的影响及用公式计算来消除负载效应对测量结果的影响。

第5页：例5.1 负载效应引起的误差

145.1直流电压的测量000vU=ΣERvR+R=−R0R0+Rvγ=U0−E0E05V电压档Rv1=20kΩVΣ5V=100kΩ01U=100100+1001100×5.0=2.50Vγ=−×100%=−50%100+10025V电压档Rv2=20kΩVΣ25V=500kΩ02U=×5.0=4.17V500100+5002γ=−×100%≈−16.7%100100+500

第6页：例5.1 消除负载效应

155.1直流电压的测量消除负载效应的影响010U=ΣERv1R0+Rv1001v1UR=Rv1ΣE0−R002v2UR=Rv2ΣE0−R0102v1v2UURv1ΣE0−R=Rv2ΣE0−R002E=ΣUk−1k−U02U01k=Rv1Rv24.172.5(5−1)×4.17E0≈≈5.01V5−Rv1=100kΩU01=2.50VRv2=500kΩU02=4.17V

第7页：直流电子电压表的构成

1直流电压的测量直流电子电压表通常是由磁电式表头加装跟随器（以提高输入阻抗）和直流放大器（以提高测量灵敏度）构成，当需要测量高直流电压时，输入端接入由高阻值电阻构成的分压电路。

第8页：MF-65集成运放型电子电压表

1直流电压的测量MF－65集成运放型电子电压表FFRRI=Ui=KUx0K——分压器和跟随器的电压传输系数直流电子电压表的量程U2m=ImΣRFK电流表满偏电流Im

第9页：直流数字电压表

1直流电压的测量5.1.3直流数字电压表

第10页：交流电压的峰值与幅值

周期性交流电压在一个周期内偏离零电平的最大值。在一个周期内偏离直流分量的最大值。1．峰值UpUp+Up−幅值或振幅UmUm+Um−Um−4

第11页：交流电压的平均值

平均值∫TU=0u(t)dt1T被测电压的直流分量在电子测量中，平均值通常指交流电压检波(也称整流)以后的平均值，又可分为半波整流平均值和全波整流平均值，如不另加说明，平均值通常指全波平均值。∫TU=0u(t)dt1T

第12页：交流电压的有效值

有效值一个交流电压和一个直流电压分别加在同一电阻上，若它们产生的热量相等，则交流电压的有效值等于该直流电压。Urms0U2Tu2(t)Rdt=rmsΣTR∫rms6Tu2(t)dt01TU=∫

第13页：波形系数与波峰系数

波形系数、

波峰系数波形系数

交流电压的有效值与平

均值之比波峰系数

交流电压的峰值与有效值之比FK=UrmsUp7rmsKU=Up

第14页：交流电压平均值的测量

081xRe=−Rfe1．交流电压平均值的测量半波线性检波器

第15页：全波线性检波电路

交流电压平均值的测量全波线性检波电路

第16页：交流电压峰值的测量

交流电压峰值的测量

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第17页：电流表直接测量法

+RL电流回路电阻R=R05.3.1电流表直接测量法信号源内阻R0负载电阻RLLxE=ER+RRI=0rRxR+rI'=E=Ix1+rR+r11=−−IxIx'δ=Ix

第18页：电流电压转换法与取样电阻

/电压转换法取样电阻法是在被测电流回路中串入很小的标准电阻（即取样电阻），将被测电流转换为被测电压。Ui=IxΣrUx=UiR2+R3R3K=UxUi12=R2+R3R3

第19页：取样电阻法的量程设计

• /电压转换法
• 放大倍数为100，
• 放大器输出接5V量程电压表Ui=IxΣrr1=10Ω5mAr2=1Ω50mAr3=0.1Ω500mAK=UxUi13=R2+R3R3Ui=50mV

第20页：习题5-1 万用表输入电阻影响

1。E0=5V为20kΩV习题5-1．用MF116型万用表10V及50V量程分别测量具有高内阻的回路的输出电压E0，计算由于测量方法引起的相对误差。已知MF116直流电压档的电压灵敏度00U=ΣERvR0+Rv=−R0R0+Rvγ=U0−E0E0R0=50K

第21页：习题5-1 相对误差计算

习题5-1．用MF116型万用表10V及50V量程分别测量具有高内阻的回路的输出电压E0，计算由于测量方法引起的相对误差。已知MF116直流电压档的电压灵敏度为20kΩV。10V电压档Rv1=20kΩVΣ10V=200kΩ01U=×5=4V20050+2001γ=−×100%=−20%5050+20050V电压档Rv2=20kΩVΣ50V=1000kΩ02U=×5=4.76V100050+10002γ=−×100%≈−4.76%501000+5000U=ΣERvR0+Rv=−R0R0+Rvγ=U0−E0E00E=5V0R=50K