第七章-电子电压表

第二篇

常用电子仪器与测量方法

一、

电子测量仪器

泛指用电子元器件构成的测量仪器；通常专指由电子元器件组成并用于测量电磁量的仪器。二、

电子装置的特点

工作频率和频带宽度都超过了一般电工仪表的工作范围；测量对象的参数是传统电工仪表不能测量的。常用的电子测量仪器有：1）测量基本电学量的仪器：包括测量电压、电流、频率、场强等电学基本量的电子仪器。2）信号分析仪器：包括各类示波器以及波形参数的分析仪、频谱分析仪、逻辑分析仪等。3）测量系统或元器件参数的仪器：包括电阻、电容、电感测量仪、各种电子电桥、Q表、频率特性测试仪以及测量器件参数，包括测量电子管、晶体管和集成电路的参数测量仪。4）测量用的信号源和稳压源：包括各种通用的以及专用的信号发生器、脉冲发生器、各种类型的稳压电源。5）专用的或综合的测量仪器。第一节电子电压表的结构与特点第七章电子电压表一、电子电压表的特点1.利用检波电路提高测量的频率范围

传统的磁电系电压表只能测量直流或低频。电子电压表则通过检波将被测电压转换为直流，使得本来只能测直流的磁电系电压表、也可以测量高频交流。2.利用放大电路提高仪表灵敏度和量程范围

虽然磁电系电压表的灵敏度可达到毫伏级，但通过仪表的放大电路之后，可扩展到微伏级。3.利用放大电路提高仪表的输入阻抗

电子电压表利用电子电路提高仪表的输入阻抗，以降低表耗功率，减少测量仪表对被测电路的影响。4.利用各种补偿电路提高仪表的线性二、

电子电压表的结构类型电子电压表结构类型放大—检波式检波—放大式调制式外差式第七章电子电压表1.放大—检波式电子电压表结构特点：

※指示仪表为磁电系仪表；※可测量交、直流电压；※灵敏度高，可测量mV级电压；※频率宽度受到放大器的限制，多数只能工作在低频至视频范围。2.检波—放大式电子电压表结构特点：

※先将高频交流转换为直流，消除了放大器对高频端的限制；※电压表的带宽受检波器频率特性的影响，检波器应使用高频检波管；※由于直流放大器存在漂移问题，电压表放大倍数受到限制，这类电压表的量程一般在1V左右。3.调制式电子电压表结构特点：※使用斩波器将直流电压转换为低频交流电压；※即避免使用直流放大器，又可以满足交流放大器高频端的要求。4.外差式电子电压表结构特点：※先将高频电压变换为频率恒定的中频电压，然后对其进行放大；※放大倍数可以做的比较大，能够达到灵敏度高和频率范围宽的双重目的。

三、数字电压表的结构类型

1电压-时间变换型

又称斜波型，它将不同被测电压值转换为不同的时间间隔，用这个时间间隔的起止点，控制进入计数器的脉冲个数，使显示器能显示出不同数值。

电压-频率变换型

将不同被测电压值转换为不同频率的信号，再通过整形转换为同频率的脉冲，进入频率计数器进行计数显示，所显示的频率值就代表电压值。

3逐次逼近比较型将被测电压与数码开关送出的基准电压进行比较，如果基准电压小于被测电压，则将基准电压逐次递加，直至基准电压逼近被测电压并等于被测电压为止，这时显示器所显示的数码寄存器基准电压就是被测电压。返回本章首页第二节电子电压表的检波电路一、

输入开路式峰值检波电路1.电路分析：测量的是电容两端电压。2.必须满足的条件：

RC>>RiCRC>>T

Ri为二极管正向电阻；T为被测电压的周期。电子电压表的检波实际上是将被测信号转换为直流，所以也称为交直流变换器。3.结论：

※电容C两端电压UC几乎保持不变，并近似等于被测电压峰值UM，因此通过指示仪表的电流平均值ICP与被测电压的峰值成正比。

※由于检波二极管导通时间很短，测量电路实际上都处于开路状态，所以称为开路式。二、

输入闭路式峰值检波电路1.电路分析电阻R与电容C始终串联接在被测电路上。2.必须满足的条件：

RC>>RiCRC>>T

Ri为二极管正向电阻；

T为被测电压的周期。3.结论当被测电压的波形对称时，一个周期内Ux=0。则上式可以简化为：电容C被充电以后，被测电压的正方向与电容两端电压正方向相反，则通过电阻和指示仪表电流平均值为：与输入开路式峰值检波电路一样。三、

峰—峰值检波电路1.电路分析这个电路相当于开路式峰值检波电路和闭路式峰值检波电路的组合。2.必须满足的条件：

RC>>RiCRC>>T

Ri为二极管正向电阻；

T为被测电压的周期。3.结论UC2

充电至峰—峰值，通过仪表的平均电流ICP

为：四、

平均值检波电路1.被测电压正半波时二极管导通，仪表指针偏转角与被测电压正半波平均值成正比。2.被测电压负半波时通过指示仪表，仪表指针偏转角与被测电压负半波的平均值成正比。3.仪表指针偏转角与被测电压全波平均值成正比。4.仪表指针偏转角与被测电压全波平均值成正比。第三节电子电压表实例——

JB—1B晶体管电压表

JB—1B晶体管电压表是一种放大—检波式低频电压表，频率范围为2Hz~500kHz，输入电阻为2MW，输入电容小于60pF，量程从50mV~316V。1.衰减部分第一档衰减第二档衰减2.放大部分前置放大器主放大器3.检波指示部分桥式全波均值检波电路4.电源部分电源部分第四节电子电压表的使用一、

使用前的调节1.电子电压表一般必须接通电源才能工作。

电池供电时应注意电池极性，如果电网供电应正确选择电压。2.电子电压表的零点调节。

通电后略经几分钟预热就可以进行零点调节。3.电子电压表的校正。

进行检修或更换元器件后，在第一次使用时应进行灵敏度校正。二、

减小分布电容的影响由于电子电压表具有较高的输入阻抗，所以对干扰源比较敏感，也容易受分布电容的影响，在测量时应采取必要的隔离措施。三、

测量读数问题现在生产的电子电压表大部分按正弦波有效值刻度，少数的峰值表或峰—峰值表是按峰值或峰—峰值刻度的。1.按峰值刻度的峰值检波电压表，测量的读数与被测电压的波形无关，但与电路中是否含有直流分量有关。2.按峰—

峰值刻度的峰—

峰值检波电压表，使用峰—峰值检波电路，测量的读数与被测电压的波形及电路中是否含有直流分量无关。3.按正弦波有效值刻度