电气测量技术

电气测量技术概述1、测量测量经典论述俄国门捷列夫：”没有测量，就没有科学“英国库克：“测量是技术生命的神经系统”测量与测量方法定义:所谓测量就是被测量和同类标准进行比较的一个实验过程。同类标准的参与方式可以是直接的，也可以是间接的直接参与：天平称重量、电位差计测电压等。间接参与：电流表测电流、压力表测压力。电流表在出厂前,已经与标准量(标准电流)进行比较,以获得定标和校准.1、测量电磁测量是通过直接或者间接的方法,将被测的电磁量与同类的标准单位量进行比较,以确定被测电磁量的大小测量结果的表示测量结果由两部分组成，即测量单位和与此测量单位相适应的数字值。一般表达式为X={X}●x0其中X为测量结果{X}为数字值x0为测量单位1、测量测量过程准备阶段：在对测量对象的性质、特点、测量条件认真分析的前提下，根据对被测量结果的准确度要求选择恰当的测量方法和测量设备，从而拟定出测量过程及测量步骤。测量阶段：在了解测量设备的特性、使用方法的前提下，按照已拟定出的测量过程及测量步骤进行测量，科学而严肃地记录数据。数据处理阶段：按照选定的测量方法及理论计算出被测量的测试结果的估计值；根据误差传递理论，对测量结果估计值的不确定度作出合理的评定。测量手段量具：体现计量单位的器具。量具中一小部分可直接参与比较，如尺子、量杯等。多数量具要用专门设备才能发挥比较的功能，如利用标准电阻器测量电阻时，需要借助于电桥。仪器：泛指一切参与测量工作的设备。包括各种直读仪器、非直读仪器、量具、测试信号源、电源设备以及各种辅助设备，如电压表、频率表、示波器等。电桥图片测量手段测量装置：由几台测量仪器及有关设备所组成的整体，用以完成某种测量任务。测量系统：由若干不同用途的测量仪器及有关辅助设备所组成，用以多种参量的综合测试。测量方法按照测量结果的获得方式分直接测量法：从仪表的读数直接获取测量结果的方法。如：电压表测量电压。用预先按标准量标定好的仪器对被测量进行测量或用标准量直接与被测量进行比较，从而从仪器的指示机构的读数直接获得被测量之值的一种测量方法。示例：电流表测量电流、用电桥测量电阻等。优点：测量出的数据就是被测量本身的值，测量过程简单快速，应用比较广泛。测量方法间接测量法：由仪表的读数，按照一定的函数关系经计算而获取测量结果的方法。通过对与被测量有函数关系的其他量的测量而通过计算得到被测量值的测量方法。示例：伏安法测电阻，通过测量电阻器两端的电压和通过电阻器两端的电流，根据欧姆定律，可以算出被测电阻器的阻值。间接测量间接测量法适用范围：该方法测量过程复杂费时一般应用在以下情况：直接测量不方便；间接测量比直接测量的结果更为准确；没有直接测量的仪表。测量方法组合测量法：在测量两个或两个以上相关的未知数时，通过改变测量条件而获得一组含有测量读数和未知数的方程组，求解进而获取测量结果的方法。如：电阻的温度系数测量。测量方法按测量性质分时域测量也叫瞬态测量，主要是测量被测量随时间的变化规律。例：示波器测量脉冲信号的上升沿、下降沿、过冲、平顶跌落、脉冲宽度等。频域测量：也叫稳态测量，主要是测量被测量随频率的变化规律。例：用频谱分析仪测量信号的频谱；函数分析仪测量单元电路的幅频特性、相频特性等。数据域测量：也叫逻辑量测量。例：逻辑分析仪测量数字电路的逻辑状态、时序等。2、测量单位及测量基准要使测量结果准确、可靠和一致，需满足以下条件：统一的计量单位，它应该有足够的科学性和公认的定义，并有一定的换算关系，目前实行的国际单位制按照规定的定义，能够复现出需要的物理量单位或标准要有正确的测量方法具有把基本单位和同类量相比较的装置，并能把基本单位量值逐级按传递系统传递到测量现场测量单位及测量基准为什么统一标准？在日常生活、工农业生产和科学研究中，经常要使用一些物理量来表示物质及其运动的多少、大小、强度等。例如，1m布、2kg糖、30s等等。有了米、千克这样的计量单位，就能表达这些东西的数量。由于世界各国、各民族的文化发展的不同，往往会形成各自的单位制，如英国的英制、法国的米制等。因而使得同一个物理量常用不同的单位来表示。例如，压强的单位有千克／平方厘米、磅／平方英寸、标准大气压、毫米汞柱、巴、托等多种。这样多的单位在换算过程中很容易出现差错，这对于国际科学技术的交流和商业往来是非常不方便的。因此，就有了实行统一标准的必要。单位及单位制单位：是以定量表示同类量而约定采用的特定量。说明：数值等于1，其量值大小是约定的，或用法令形式规定的。举例：长度单位米，法国政府1790年规定，沿通过巴黎的地球子午线长度的四千万分之一为1米。1983年，第17届国际计量大会有将米的定义改为：米是光在真空中在1/299792458秒的时间间隔里所经过的距离。单位及单位制基本单位与导出单位世界上的物理量很多，可以选择一些少数的相互独立的物理量，使其他物理量都通过这些量组合而定义。这些少数的物理量就叫做“基本量”。而把通过物理法则组合构成的物理量称为“导出量”。基本量的单位被称为“基本单位”这类单位由公认的国际计量机构根据科学技术的发展水平给出的独立的定义导出量的单位被称为“导出单位”，它是由基本单位遵循物理法则组合而成。单位及单位制单位制基本单位确定以后，就可按一定的关系用它们构成一系列导出单位，这样基本单位与导出单位就形成了一个完整的单位体系，这一单位体系的集合称之为单位制。目前绝大多数国家公认并使用的是国际单位制。单位及单位制国际单位制我国法定的计量单位单位制的发展历程1960年以来，国际计量会议以米、千克、秒制为基础，制定了国际单位制（简称SI）。国际单位制是在米制基础上发展起来的，于1960年第11届国际计量大会通过。目前已有80多个国家宣布采用国际单位制，工业比较发达的国家几乎全部采用了国际单位制。1977年5月，我国国务院颁布了《中华人民共和国计量管理条例（试行）》，并在第三条中明确规定“我国的基本计量制是米制（即公制），逐步采用国际单位制”。1981年4月，经国务院批准颁发了《中华人民共和国计量单位名称与符号方案（试行）》，要求在全国各地试行。单位及单位制－国际单位制国际单位制的构成SI单位SI基本单位SI导出单位SI辅助单位SI词头符号:SI,来自法文的leSystèmeinternationald'unités单位及单位制－国际单位制SI基本单位有7个,分别是:长度米m质量千克kg时间秒s电流安培A热力学开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd单位及单位制－国际单位制长度:米(m)1.1790年5月由法国科学家组成的特别委员会，建议以通过巴黎的地球子午线全长的四千万分之一作为长度单位——米2.1960年第十一届国际计量大会：“米的长度等于氪－86原子的2P10和5d1能级之间跃迁的辐射在真空中波长的1650763．73倍”。3.1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会：“米是1／299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度”

质量：千克（kg）千克定义为国际千克原器的质量。时间：秒（s）1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义：一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9,192,631,770周所持续的时间。国际原子时是根据以上秒的定义的一种国际参照时标，属国际单位制(SI)。单位及单位制－国际单位制电流：安[培]（A）

安培是一恒定电流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长，而圆截面可忽略的平行直导线内，则两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿。该定义在1948年第九届国际计量大会上得到批准，1960年第十一届国际计量大会上，安培被正式采用为国际单位制的基本单位之一。安培是为纪念法国物理学家A.-M.安培而命名的。热力学温度：开[尔文]（K）

开尔文英文是Kelvin简称开，国际代号K，热力学温度的单位。开尔文是国际单位制（SI）中7个基本单位之一，以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为273.16K，1K等于水三相点温度的1／273.16。热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是T＝t＋273.15，因为水的冰点温度近似等于273.15K，并规定热力学温度的单位开（K)与摄氏温度的单位摄氏度（℃)完全相同。开尔文是为了纪念英国物理学家LordKelvin而命名的。单位及单位制－国际单位制发光强度：坎[德拉]（cd）坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540×1012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1／683瓦特每球面度．定义中的540×1012赫兹辐射波长约为555nm，它是人眼感觉最灵敏的波长．物质的量：摩[尔]（mol）表示组成物质微粒数目多少的物理量（物质的量是一个专用名词，不可分割和省略）摩尔是物理量物质的量的单位根据科学测定，12克12C所含的C原子数为6.0220943×1023用符号NA表示，称阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数（NA）近似值6.02×10∧23定义：凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.02×10∧23）的物质，其物质的量为1摩。单位及单位制－国际单位制SI导出单位在选定了基本单位之后,按物理量之间的关系,由基本单位相乘,相除的形式构成的单位称为导出单位.频率赫[兹]Hz力；重力牛[顿]N压力，压强帕[斯卡]Pa能量；功；热焦[耳]J功率；辐射通量瓦[特]W电荷量库[仑]C电位；电压；电动势伏[特]V电容法[拉]F电阻欧姆Ω电导西[门子]S磁通量韦[伯]Wb磁通量密度、磁感应强度特[斯拉]T电感亨[利]H摄氏温度摄氏度℃光通量流[明]lm光照度勒[克斯]lx放射性活度贝可[勒尔]Bq吸收剂量戈[瑞]Gy剂量当量希[沃特]Sv单位及单位制－国际单位制频率：赫[兹]（Hz）在1秒时间间隔内发生一个周期过程的频率，即1Hz=1s^-1力；重力：牛[顿]（N）使一千克质量的物体产生1米每二次方秒加速度的力，即1N=1kg·m/s^2压力，压强：帕[斯卡]（Pa）等于1牛顿每平方米，即1Pa=1N/m^2能量；功；热：焦[耳]（J）当1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功，即1J=1N·m功率；辐射通量瓦[特]W在1秒时间间隔内产生1焦耳能量的功率，即1W=1J/s电荷量：库[仑]（C）一安培电流在1秒时间间隔内所运送的电量，即1C=1A·s电位；电压；电动势：伏[特]（V）流过1安培恒定电流的导线内，如两点之间所消耗的功率为1瓦特时，这两点之间的电位差为1伏［特］，即1V=1W/A单位及单位制－国际单位制电容：法[拉]（F）当电容器充1库仑电量时，它的两极板之间出现1伏特的电位差，即1F=1C/V电阻：欧[姆]（Ω）一导体两点之间的电阻，当在这两点间加上1伏特恒定电位差时，在导体内产生1安培电流，而导体内不存在任何电动势，即1Ω=1V/A电导：西[门子]（S）电导在数值上等于电阻的倒数，即1S=1/Ω磁通量：韦[伯]（Wb）表征磁场分布情况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦB定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积，即1Wb=1T·m^2磁通量密度、磁感应强度:特[斯拉](T)垂直于磁场方向的1米长的导线，通过1安培的电流，受到磁场的作用力为1牛顿时，通电导线所在处的磁感应强度就是1特斯拉,即1T=1N/(A·m)电感：亨[利]（H）一闭合回路的电感，当流过该电路的电流以1安培每秒的速率均匀变化时，在回路中产生1伏特的电动势，即1H=1V·s/A摄氏温度：摄氏度（℃）沸点定为一百度，冰点定为零度，其间分成一百等分，一等分为一度，即1℃=1K-273.15光通量：流[明]（lm）发光强度为1坎德拉(cd)的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1流明，即1lm=1cd/sr单位及单位制－国际单位制光照度：勒[克斯]（lx）1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上的照度，就是一勒克斯，即1lx=1lm/m^2放射性活度：贝可[勒尔]（Bq）等于1每秒的活度，即1Bq=1s^-1吸收剂量:戈[瑞](Gy)等于1焦耳每千克的吸收剂量，即1Gy=1J/kg剂量当量：希[沃特]（Sv）等于1焦耳每千克的剂量当量，即1Sv=1J/kg具有专门名称的SI导出单位总共有19个。有17个是以杰出科学家的名字命名的，如牛顿、帕斯卡、焦耳等，以纪念他们在本学科领域里作出的贡献。电磁学量的单位电荷电场强度电位/电压/电动势电容介电常数电阻电导电阻率自感/互感功率磁场强度磁通密度/磁感应强度磁通单位及单位制－我国法定的计量单位国际单位制单位国家选定的非国际单位制单位由以上单位构成的组合形式的单位

电路参数是指电阻、电容和电感三种基本参数，也是描述网络和系统的重要参数。为了实现对其的精确测量，目前普遍采用数字化测量，对于电路参数的数字化测量是通过把被测参数转化成直流电压或频率后进行测量的。以电阻的测量为例：

电阻的测量是指将电阻值转换成直流电压后进行测量。目前主要采用恒流源的方法进行测量，即将恒定的电流Is通过被测电阻Rx，测得Rx上的两端压降Ux，则Rx=Ux/Is。根据其产生恒流源的方法的不同又分为电位降法、比例运算器法和积分运算器法。电磁参量的测量1、比例运算器法图6—1比例运算器法测量原理图比例运算放大器的原理如图6－1所示。图中UN为基准源，RN为标准电阻，RX为被测电阻，根据电路可知：由此可得：适用于微小电阻测量电气工程概论6.1电磁参数的测量当Ad趋于无穷大时：

2、积分运算器法

积分运算器法的原理如图6－2所示。该方法采用积分法，因此适用于高阻的测量，测量范围为109—1014Ω，测量精度可达0.1％图6—2积分运算法测量原理图

设脉冲的周期为Tc，N为脉冲的个数，则开门时间ΔT内的计数值为ΔT＝NTc。电气工程概论6.1电磁参数的测量3.用集成芯片7106组成的多量程电阻测量电路

图6-3示出了使用7106芯片组成的多量程电阻测量电路。其中，电阻R的作用是限制串联电阻上流过的电流，以避免在7106芯片输入端上超过200mv。由电阻R、RN、RX组成的串联回路上电流I为

对于双积分型的A/D转换器，其数字读出有如下关系

由式（6-1）可知，适当选取标准电阻RN的值，就可得到不同的电阻测量范围。若RN＝1kΩ，则RX被测范围就可为1－2000Ω之间。电气工程概论6.1电磁参数的测量电气工程概论6.1电磁参数的测量（二）电容的测量

传统的电容测量方法有谐振法和电桥法两种。随着数字化测量技术的发展，在测量速度和精度上有很大的改善，电容的数字化测量常采用恒流法。计数器。当Uc值大于UR时，比较器输出零电气工程概论6.1电磁参数的测量（三）电感的测量使用交流电桥法虽然能较准确的测量电感，但交流电桥的平衡过程复杂，而且通过测量Q值确定电感的方法，误差较大。采用时间常数的数字化测量方法测量电感较简单实用。二、频率和相位的测量（一）频率的测量

在电子测量技术中，频率是一个最基本的参数，而且频率测量的精度已经达到了10-13数量级，是目前物理量中能测量的最精确的参数之一。因此，在检测技术中常常将一些非电量或其它电参量先转换成频率，然后加以测量，以提高测量精度。目前测量频率的方法有电桥法、谐振法、差频法、电子计数法等。电气工程概论6.1电磁参数的测量（二）相位的测量相位是交流信号的一个重要的参数，相位的数字化测量应用类似频率计测量时间的原理。利用相位-频率转换器测量的原理如图6—8所示。图6—8相位－频率转换式数字相位计原理图(a)原理图；(b)转换波形图电气工程概论6.1电磁参数的测量三、电压的测量从测量的角度来讲，一般根据被测电压的类型可以分为直流电压、交流电压和脉冲电压。对于直流电压的测量，相对来讲比较简单，因此，本节着重介绍交流电压和脉冲电压的测量。（一）交流电压的测量交流电压可用平均值、有效值、峰值来表征。1、交流电压平均值的测量交流电压平均值的表达式为全波

半波

平均值在电路上的实现通常使用线性检波器。为了获得转换精度高、线性度好、频率范围宽和动态过程短的检波效果，通常采用运算放大器的负反馈特性克服二极管检波的非线性，构成线性检波器，也称平均值检波器。电气工程概论6.1电磁参数的测量2、交流电压有效值的测量

在实际应用中，交流电压的有效值比峰值、平均值更为常用。因为非正弦电压的有效值不能用峰值或平均值予以换算。交流电压u(t)的有效值Urms的数学表达式为：其有效值的检波器的电路原理图如图6—10所示。A1、A2为差分放大器，A3为倒相器，A4为积分器，M为乘法器。由图可知电气工程概论6.1电磁参数的测量3、交流电压的峰值的测量对于交流电压或一些脉冲电压信号需要进行峰值的测量。当输入信号的波峰系数一定时，将信号的峰值保持一段时间，然后进行测量，该变换电路就称为峰值检波器或峰值保持器。因此波峰系数为：对于纯交流电压的波峰系数为

常见的最基本的峰值检波器是由一个二极管和一个保持电容组成，如图6－11所示。慢放电：快充电：电气工程概论6.1电磁参数的测量（二）脉冲电压的测量

脉冲电压的测量一般指脉冲的幅值测量，当脉冲电压的频率较高，占空比较大时，可用上述峰值来测量。但是如果被测脉冲电压的周期T很长而脉冲宽度又很窄，则占空比很小，在用峰值电压表会产生很大的误差。需要采用专门的测量方法。图6—12为脉冲电压的保持器，当被测脉冲ux到来时，运算放大器A1的输出使晶体管V1的饱和导通对保持电容C迅速充电到脉冲的幅值Um，A2为跟随器，其输出电压U0=Um。正脉冲过后，晶体管V1截止，A2的输入电阻很高，电容C没有放电电路，所以保持Uc=Um。U0通过反馈电阻Rf反馈到A1反向输入端，A1输入为低电平，所以二极管VD截止。欲保持性能好，必须选择漏电流极小的电容器C。电气工程概论6.1电磁参数的测量四、磁测量磁测量包含的范围很广，大致可以分为三个方面：（1）对磁场和磁性材料的测量；（2）分析物质的磁结构，观察物质在磁场中的各种效应；（3）在边缘学科领域中，利用磁场与其他物理量的关系，通过测量磁性来测出其它量。如：磁性检验、磁粉探伤、磁性诊断和磁性勘探等。电气工程概论6.1电磁参数的测量

传感器是一种能够感受到规定的被测量并按照一定规律再转换成可用输出信号的器件或装置，即是一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。非电量测量的关键技术就是如何将非电量转换成电量的技术—传感技术。从应用的角度出发，根据所转换的物理类型可分为：电参量、磁电式、压电式、光电式、热电式等。电气工程概论6.2传感器技术传感器技术高电压测量技术电气工程概论第六章电气测量技术一、稳态高电压的测量稳态高电压，主要是指工频交流高电压和直流高电压，测量高电压的难度在于测量时往往有泄漏的影响、电晕的影响，在交流电压下还有杂散参数的影响。电压高达数兆伏时，难度更大。在高压实验室中测量交流高电压的方法很多，目前常用的有下列几种：1）利用气体放电测量交流高电压；2）利用静电力测量交流高电压；3）采用电容分压器系统来测量交流高电压。以上前两种均可用来直接测量稳态高电压，即交流高电压和直流高电压。另外采用电阻分压器系统也可测量直流高电压。电阻分压器可参考本节的”冲击电压的测量“中的叙述。各种测量仪表的量程是有限度的，常常通过分压器来扩大仪表的量程，即让被测电压的大部分电压降降落在分压器的高压臂上，测量仪表测得的仅是低压臂上的电压降，再乘上分压比即可得被测电压。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量(一)球隙测量法球隙法主要用于交流电压、标准全波冲击电压(包括雷电波和操作波)和直流电压的测量。因球隙放电是与电压峰值相关的，所以测量的是电压的峰值。当铜球距离与铜球直径之比大于0.5时，其放电电压数值的准确性较差。图6-25所示是球隙测量法的接线图。R1是保护变压器用的防振电阻，而R2是与球隙串联的保护电阻。R2的作用有两方面：一方面可用它来限制球隙放电时流过球极的短路电流，以免球极烧伤而产生麻点；另一方面当试验回路出现刷状放电现象时，可减少或避免因此而产生的瞬态过电压所造成的球间隙的异常放电。图6—25球隙测量法的接线图C0－试品；G－球隙电气工程概论6.3高压实验装置及其测量测量球隙作为一种高电压测量方法的优点是：1）可以测量稳态高电压和冲击电压的幅值，几乎是直接测量超高电压的唯一设备；2）结构简单!容易自制或购买!不易损坏；3）有一定的准确度，一般认为测量交流及冲击电压时的不确定度可在3%以内。但此测量方法也有许多缺点：1）测量时必须放电，放电时将破坏稳定状态，可能引起过电压；2）测量较费时间。除了因为要通过多次放电进行测量外，施压过程也不能太快。开始应施加相当低幅值的电压，不致因开关操作瞬间产生球隙放电，然后要缓慢升压，以使在球隙放电瞬间低压侧仪表能够准确地读数；3）实际使用中，测量稳态电压要进行多次放电，测量冲击电压要用50％放电电压法，比较麻烦；4）要校正大气条件；5）被测电压越高，球径越大，不仅本身越来越笨重，而且影响试验室的建筑尺寸。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量(二)静电电压表

通过测量此静电力的大小或是由此静电力产生的某一极板的偏移（或偏转）来反映所加电压大小的表计称为静电电压表。静电电压表可以用来测量低电压，也可用它直接测量高电压。静电电压表有两种类型：一种是绝对仪静电电压表；另一种是工程上应用的静电电压表，是非绝对仪。所谓绝对仪静电电压表是指，当电极S已知的条件下，测量电极之间的作用力f以及极间距l，由此而计算出电极间所施加的被测电压的一种精密而复杂的静电电压表。因为可以计算出被测电压，所以不需要其他测量电压的仪表来为之校定和刻出其电压刻度。工程上所应用的静电电压表是非绝对仪，它需要用别的测量仪表来校正和刻出它的电压刻度。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量

静电电压表的优点是它基本上不从电路里吸取功率，或是只吸取极小量的无功功率，用以建立极板中的电场和极板对地的杂散电场。由于仪表极板的电容一般仅为几个到几十个皮法拉，所以所吸收的功率极小，可以认为静电电压表的内阻抗极大，这是它的最大优点。普通高压静电电压表在使用时应注意高压源及引线对表的电场影响，引线应水平地从接地极板后侧引入。高压静电电压表不像低压表那样四周被封闭起来，所以不宜用于有风的环境中，否则活动电极会被风吹动，造成光标指示摇晃而形成测量误差。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量（三）电容分压器电容分压器可使用于几千伏甚至3MV的交流高电压的广泛范围之内。电容分压器有两种主要形式，一种称为分布式电容分压器，它的高压臂由多个电容元件串联组成；另一种称为集中式电容分压器，它的高压臂使用的是一个气体介质的高压标准电容器。电容分压器低压臂应采用低电感结构、低介质损耗的电容器。测量的同轴电缆的首端接地屏蔽，应与低压臂的外屏蔽紧密而且紧凑地相连接。同轴电缆的匹配可分为两种：一为首端匹配，另一为首末两端匹配。分别见图6－26和图6-27。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量电气工程概论6.3高压实验装置及其测量电气工程概论6.3高压实验装置及其测量两图中R1、R2都等于电缆波阻抗Z，DL为同轴电缆，CRO为示波器，进入电缆的波都有在图6-26中，反射波回到首端时，由于R1=Z，C2较大，在首端不再产生反射波。故在初始时刻的分压比为当达到稳定状态后，低压臂分出的电压为故最终分压比为电气工程概论6.3高压实验装置及其测量可见最初分压比和最终分压比稍有差异。差异的百分比值为在一般情况下，误差可被略去不计。若遇分压器的电容比较小，电缆又比较长，Ce

与C2相比不能忽略时，可采用图6－27的回路，此回路中选择此时初始分压比和稳定后的最终分压比都为。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量二、冲击电压的测量（一）冲击峰值电压表在冲击高压试验中，试验波形调好之后，使用峰值电压表直接读出冲击电压的峰值，可大大简化测量过程。但是，被测电压的波形必须是平滑上升的，否则就会产生误差。一般情况下，峰值表多与示波器并联使用以监视被测波形。和示波器一样，峰值表的测量误差应不大于2％，如果保持读数在满刻度的50％以上，则满刻度的误差应不大于1％。

在理想情况下，图6-28中整流元件Z导通时电阻为零，在u1上升的阶段，电容C上(点2)的电压u2

和u1完全一样，二者同时到达峰值(图6-29(a))，随后，整流元件立即闭锁，u2便一直保持um

值不变。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量如果我们用内阻无限大的电压表PV来测量，便可得出相当于峰值Um

的稳定指示。而实际上Z不可能是理想元件，电压表的内阻也不可能无限大，故实际的测量波形应如图(图6-29(b))所示。电气工程概论6.3高压实验装置及其测量(二)电阻分压器测量系统电阻分压器可用于测量交流高电压、直流高电压和冲击电压。由于稳态测量时，电阻损耗较大、易发热、影响测量精度，故电阻分压器较多用于冲击电压的测量。图6－30中，R1和R2分别为分压器的高低压臂电阻，DL为同轴电缆，R4

为末端匹配电阻，它与电缆的波阻抗Z相等，R3

为首端匹配电阻，即同轴电缆对于波过程来说，相当于一