1、第五章第五章 电压测量技术电压测量技术 一、概述一、概述 二、交流电压的测量二、交流电压的测量 三、电压测量的数字化方法三、电压测量的数字化方法 四、电压测量集成电路四、电压测量集成电路第五章第五章 电压测量技术电压测量技术一、概述一、概述 电压是电子电路中的一个主要参量，是其它许多电压是电子电路中的一个主要参量，是其它许多电参量测量、非电测量的基础。电参量测量、非电测量的基础。例如：功率测量，例如：功率测量，P=V2/R=IV=I2R，归于电压的测量。，归于电压的测量。失真系数：失真系数：122vvDnii V V0调幅系数：调幅系数：m=V/V0第五章第五章 电压测量技术电压测量技术对电压
2、测量的要求：对电压测量的要求：其实质为对电压测量设备的要求其实质为对电压测量设备的要求1、测量准确度：要求测量误差小。、测量准确度：要求测量误差小。电压测量仪器的测量准确度表示方式有以下三种：电压测量仪器的测量准确度表示方式有以下三种：满度值百分数：满度值百分数：%Vm读数值百分数：读数值百分数：%Vx%Vm+%Vx一般用于线形一般用于线形刻度模拟电压表刻度模拟电压表用于具有对数用于具有对数刻度的电压表刻度的电压表用于数字电压表用于数字电压表第五章第五章 电压测量技术电压测量技术2、频带宽：交流电压、频带宽：交流电压几几Hz几百几百Hz几十几十HzGHz3、量程广：十分之几、量程广：十分之几V
3、、几个、几个mV几十几十kV4、输入阻抗：应足够高，以避免对被测电路的、输入阻抗：应足够高，以避免对被测电路的影响。直流影响。直流G，交流，交流 M 5、应具有高抗干扰能力。、应具有高抗干扰能力。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术电压测量仪器分为：模拟式及数字式电压表。电压测量仪器分为：模拟式及数字式电压表。分类分类定义释疑定义释疑第五章第五章 电压测量技术电压测量技术模拟电压表模拟电压表数字万用表数字万用表返回返回第五章第五章 电压测量技术电压测量技术Fluke公司数字万用表公司数字万用表显示：显示：214位位二、交流电压的测量二、交流电压的测量交流电压测量的核心是交流电压测量的核心是A
4、C/DC变换，此部分是带有变换，此部分是带有共性的，即模拟式和数字式电压表都必须完成这一共性的，即模拟式和数字式电压表都必须完成这一变换过程。变换过程。模拟式电压表模拟式电压表先检波，后放大先检波，后放大先放大，后检波先放大，后检波第五章第五章 电压测量技术电压测量技术表征交流电压的参数有：表征交流电压的参数有：所以有三种检波方式的电压表，根据检波方式的不同，所以有三种检波方式的电压表，根据检波方式的不同，有三种电压表。有三种电压表。V均值均值峰值峰值pV有效值有效值V峰值电压表峰值电压表均值电压表均值电压表有效值电压表有效值电压表模拟式电压表模拟式电压表第五章第五章 电压测量技术电压测量技术
5、1、峰值检波式电压表、峰值检波式电压表TxptvV0)(max 电路形式电路形式步进步进分压器分压器斩波式斩波式直流放大器直流放大器峰值检波器（探头）峰值检波器（探头）先检波、后放大先检波、后放大第五章第五章 电压测量技术电压测量技术高频电压测量高频电压测量时误差较小时误差较小检波电路形式检波电路形式I、串联型检波串联型检波+_Vo（t）Vx（t）II、并联型检波并联型检波+_Vx（t）Vo（t）第五章第五章 电压测量技术电压测量技术刻度特性刻度特性=I0 Vp表头的刻度：以正弦有效值刻度。表头的刻度：以正弦有效值刻度。=V（正弦波有效值）（正弦波有效值）波峰因数：波峰因数：VVKpp =V（
6、正弦有效值）（正弦有效值）=Vp/Kp（正弦波峰因数）（正弦波峰因数）第五章第五章 电压测量技术电压测量技术对正弦波为根号对正弦波为根号2第五章第五章 电压测量技术电压测量技术例例：用一块峰值电压表测量一个方波电压，读数为用一块峰值电压表测量一个方波电压，读数为10 V，问该方波电压的有效值为多少？问该方波电压的有效值为多少？解：解：被测方波电压的峰值为被测方波电压的峰值为VKaVPP1.14102 方波电压的波峰因数方波电压的波峰因数1 PK故故VKVVPPx1.14 2、均值电压表、均值电压表dtVTVTtx 0)(1电路形式电路形式输入输入宽带放大器宽带放大器检波检波A先放大、后检波先放
7、大、后检波第五章第五章 电压测量技术电压测量技术大信号检波时线性较大信号检波时线性较好，波形误差较小好，波形误差较小刻度特性刻度特性=I 0 ，与波形无关，与波形无关V表头的刻度：以正弦有效值刻度。表头的刻度：以正弦有效值刻度。=V（正弦波有效值）（正弦波有效值）波形因数：波形因数：VVKF =V（正弦有效值）（正弦有效值）=KF（正弦波形因数）（正弦波形因数）V第五章第五章 电压测量技术电压测量技术对正弦为对正弦为1.11第五章第五章 电压测量技术电压测量技术例例：用一块平均值电压表测量一个三角波电压，读数为用一块平均值电压表测量一个三角波电压，读数为1 V，问该三角波电压的有效值为多少？，
8、问该三角波电压的有效值为多少？解：解：三角波的均值为三角波的均值为VKaVFx9.011.11(正弦波）正弦波）三角波的波形因数三角波的波形因数15.1 FK故故VVKVxFx04.19.015.13、有效值电压表、有效值电压表 TxdttvTV02)(1实现方法实现方法平方率检波平方率检波热电效应热电效应模拟计算电路模拟计算电路热电效应原理：热电效应原理：第五章第五章 电压测量技术电压测量技术BE+ACDA-)(tvxM热偶式原理热偶式原理：第五章第五章 电压测量技术电压测量技术BE+ACDA-)(tvxMAB为加热丝为加热丝M为电热偶为电热偶C热端热端D、E冷端冷端)(tvxAB温度温度C
9、D和和CE为两种为两种不同材料制作不同材料制作CD温差温差电动势电动势形成电流形成电流第五章第五章 电压测量技术电压测量技术宽放宽放10MHz)(tvx+-+ExEf4TC14TC1ViVo热偶式有效值电压表简化组成方框图热偶式有效值电压表简化组成方框图热电偶热电偶AC/DC4TC1（上）（上）测量热偶测量热偶4TC1（下）（下）平衡热偶平衡热偶第五章第五章 电压测量技术电压测量技术工作原理：工作原理：fxiEEV 当反馈系统平衡时，当反馈系统平衡时，iV0则则fxEE 故故xoVV 平衡热偶的作用：使表头刻度线形化，并提高热稳定性。平衡热偶的作用：使表头刻度线形化，并提高热稳定性。2xxkV
10、E 测量热偶的热电势测量热偶的热电势2ofkVE 平衡热偶受反馈电平衡热偶受反馈电压影响，其热电势压影响，其热电势第五章第五章 电压测量技术电压测量技术热偶式电压表缺点：具有热惯性，过载能力差，易热偶式电压表缺点：具有热惯性，过载能力差，易烧毁。烧毁。模拟计算电路式模拟计算电路式：采用模拟计算电路直接完成有效值采用模拟计算电路直接完成有效值计算。计算。TxxdttvTV02)(1)(2tvx)(2tvx)(tvxxV模拟乘法器模拟乘法器积分器积分器开方开方4、波形误差、波形误差 峰值电压表对被测信号波形的谐波失真所引起的峰值电压表对被测信号波形的谐波失真所引起的波形误差非常敏感，故不能测量失真
11、波形的电压。波形误差非常敏感，故不能测量失真波形的电压。均值电压表测量含有谐波成分的失真正弦电压的均值电压表测量含有谐波成分的失真正弦电压的有效值时有如下结论：有效值时有如下结论：1、误差与谐波幅度及初相角有关，当初相角为、误差与谐波幅度及初相角有关，当初相角为00或或1800时误差最大。时误差最大。2、二次谐波误差比三次谐波要小，推广到一般，奇、二次谐波误差比三次谐波要小，推广到一般，奇次谐波比偶次谐波影响大。次谐波比偶次谐波影响大。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术3、均值表波形误差与峰值检波相比较小。、均值表波形误差与峰值检波相比较小。有效值电压表测量非正弦波时理论上不会产生波形有效
12、值电压表测量非正弦波时理论上不会产生波形误差，实际上由于以下两个原因使产生读数偏低的误差，实际上由于以下两个原因使产生读数偏低的误差。误差。1、电压表线性工作范围的限制。、电压表线性工作范围的限制。2、电压表带宽的限制。、电压表带宽的限制。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术返回返回数字式电压表数字式电压表模拟量模拟量Vx（t）DA数字量数字量接口接口根据根据 变换方法变换方法 的不同的不同，有有DA非积分式非积分式DVM积分式积分式DVM响应于被测电压响应于被测电压的瞬时值的瞬时值优点：测量速率快优点：测量速率快缺点：准确度低缺点：准确度低响应于被测电压响应于被测电压的平均值的平均值优点：
13、准确度高优点：准确度高缺点：测量速率低缺点：测量速率低第五章第五章 电压测量技术电压测量技术第五章第五章 电压测量技术电压测量技术非积分式非积分式逐次逼近式逐次逼近式比较式比较式斜坡电压式斜坡电压式代表代表:代表代表:线性斜坡式线性斜坡式阶梯斜坡式阶梯斜坡式积分式积分式代表代表:双斜式双斜式多斜式多斜式第五章第五章 电压测量技术电压测量技术1、非积分式、非积分式DVM逐次逼近式逐次逼近式原理：与天平称重相似原理：与天平称重相似砝码砝码待测待测W/2 W/4 W/8 W/16原则：大者弃，小者留原则：大者弃，小者留逐次逼近比较式逐次逼近比较式A/D变换过程变换过程第五章第五章 电压测量技术电压测
14、量技术钟脉冲钟脉冲起始脉冲起始脉冲逐次逼近寄存器逐次逼近寄存器SAR显示器显示器译码器译码器比较器比较器D/A变换器变换器VrefVfMSB2-12-2例例:三位二进三位二进制制,Vr=5V,Vx=4VSAR输出输出顺序顺序D/A送出送出比较比较比较器输出比较器输出结果结果1100Vr/2=2.52.50保留保留2110Vr/2+Vr/22=3.753.750保留保留3111 Vr/2+Vr/22+Vr/23=4.375 4.3754Vo0舍弃舍弃0000000110 经过译码显示经过译码显示3.75V第五章第五章 电压测量技术电压测量技术逐次逼近比较式存在量化误差逐次逼近比较式存在量化误差.
15、结论结论:其准确度由基准电压、其准确度由基准电压、D/A变换器、比较器的漂移变换器、比较器的漂移所决定。所决定。变换时间与输入电压大小无关，仅由它的数码的变换时间与输入电压大小无关，仅由它的数码的位数（比特数）和钟频决定。位数（比特数）和钟频决定。逐次逼近比较式的逐次逼近比较式的A/D变换能兼顾速度、精度和成变换能兼顾速度、精度和成本三个方面的要求。本三个方面的要求。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术斜坡电压式斜坡电压式DVM原理框图原理框图步骤步骤相应波形相应波形结论结论分为两步：分为两步：1、模拟直流电压变换成时间、模拟直流电压变换成时间间隔。间隔。2、用计数法对时间间隔进行、用计数法
16、对时间间隔进行数字编码。数字编码。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术输入输入比较器比较器斜坡电压斜坡电压发生器发生器接地接地比较器比较器逻辑控制逻辑控制电路电路时钟时钟脉冲脉冲计数器计数器+12-12Vx复位复位0第五章第五章 电压测量技术电压测量技术返回第一次符合第一次符合被测电压被测电压VxtV测量开始测量开始VrVx+12-12门控信号门控信号门内时钟脉冲门内时钟脉冲第二次符合第二次符合第五章第五章 电压测量技术电压测量技术结论结论:实质实质:V-T变换变换测量准确度测量准确度,由斜坡电压的线性、斜率稳定与否，由斜坡电压的线性、斜率稳定与否，及时间测量是否准确决定。及时间测量是否准确
17、决定。线路简单，准确度较低。线路简单，准确度较低。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术例例：若斜坡电压的斜率为若斜坡电压的斜率为10V/50ms，要求，要求4位数字读出，位数字读出，则时钟脉冲频率应为多少？若被测电压为则时钟脉冲频率应为多少？若被测电压为9.163V,则累计脉冲数为多少则累计脉冲数为多少?解解:时钟脉冲频率应为时钟脉冲频率应为:kHzmsf20050000,10 门控时间应为门控时间应为:msmsVVT815.455010163.9 累积脉冲数累积脉冲数:kHzmsN200815.45 9163 通过小数点位置的调整通过小数点位置的调整,可显示出可显示出 9.163V第五章第
18、五章 电压测量技术电压测量技术2、积分式、积分式DVM抗干扰能力抗干扰能力概述：概述：DVM的灵敏度极高，测量准确度高于模拟电压表的灵敏度极高，测量准确度高于模拟电压表存在存在串模干扰串模干扰和和共模干扰，共模干扰，相应地，有相应地，有串模干扰抑制比串模干扰抑制比和和共模干扰抑制比。共模干扰抑制比。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术A、定义：、定义：1、串模干扰定义：指干扰源以串联形式与被测、串模干扰定义：指干扰源以串联形式与被测电压一起叠加到电压一起叠加到DVM输入端。见图输入端。见图1。2、共模干扰定义：通过环路地电流对两根测试、共模干扰定义：通过环路地电流对两根测试线都产生影响的干扰
19、。见图线都产生影响的干扰。见图2。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术VsmVxRl1Rl2Zi高端高端低端低端DVM图一图一串模干扰抑制比：串模干扰抑制比：smVdBSMRlg20)(Vsm串模干扰电压峰值串模干扰电压峰值 由由Vsm所造成的最大显示误差所造成的最大显示误差第五章第五章 电压测量技术电压测量技术Rl1Rl2Vcm图二图二ZiZ2Z1共模干扰抑制比：共模干扰抑制比：22lg20lg20)(lsmcmRZVVdBCMR Vsm是共模干扰转化成的串模干扰电压。是共模干扰转化成的串模干扰电压。I1I2222222ZVZRVIRIVcmlcmlsm 第五章第五章 电压测量技术电压测量
20、技术B、克服方法：、克服方法：1、串模干扰：、串模干扰：采用积分电路采用积分电路DVM选择积分时间为干扰信号周期选择积分时间为干扰信号周期Tsm的整数倍的整数倍T=nTsm满足以上条件，则满足以上条件，则SMR=。2、共模干扰：、共模干扰：克服方法为，设法减少共模干扰转化为串模干扰克服方法为，设法减少共模干扰转化为串模干扰的途径，增大的途径，增大 Z2。克服方法为，对克服方法为，对DVM测量系统测量系统A/D变换部分进变换部分进行浮置或多层屏蔽。行浮置或多层屏蔽。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术特点：特点：对于非积分式对于非积分式DVM，因为它是对被测电压的，因为它是对被测电压的瞬时值瞬
21、时值产生响应，故对产生响应，故对串模干扰串模干扰没有抑制能力。没有抑制能力。对于积分式对于积分式DVM，由于是对被测电压在采样（积分），由于是对被测电压在采样（积分）时间内的时间内的平均值平均值产生响应，故可平均掉叠加在被测电压上产生响应，故可平均掉叠加在被测电压上的串模干扰电压，从而具有高的的串模干扰电压，从而具有高的SMR。在积分式在积分式DVM中，中，A/D变换分为变换分为VF和和VT变换式。变换式。难点小结难点小结第五章第五章 电压测量技术电压测量技术双斜式积分双斜式积分(双积分式双积分式)DVM一、简化组成方框图一、简化组成方框图二、工作过程二、工作过程三、基本关系式及优点三、基本关
22、系式及优点四、测量误差四、测量误差V-T变换变换特点特点:在一次测量过程中，用同一积分器先后进行两次积分。在一次测量过程中，用同一积分器先后进行两次积分。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术逻辑逻辑控制电路控制电路十进计数器十进计数器主门主门A1A2-+-+c积分器积分器比较器比较器时钟时钟Vo-VxVrefs1s212t1VxVxVoVomVomT1T2T2二、工作（二次积分）过程：二、工作（二次积分）过程：1、对被测电压定时积分、对被测电压定时积分2、对基准电压定值反向积分、对基准电压定值反向积分第五章第五章 电压测量技术电压测量技术第五章第五章 电压测量技术电压测量技术1、无干扰时、无
23、干扰时 121)(1ttxxomVRCTdxVRCV2、有串模干扰、有串模干扰Vsm时时)(smxxVVv 则：则：2111ttxxomvRCTdxvRCV定时积分定时积分结论：平均值减少了影响结论：平均值减少了影响在在T1内：内：（1）三、基本关系式三、基本关系式第五章第五章 电压测量技术电压测量技术定值反向积分定值反向积分在在T2内：内：01232 refomttrefomoVRCTVdtVRCVV将（将（1）式代入（）式代入（2）式，有）式，有（2）xrefVVTT12 refrefxVNNVTTV1212 第五章第五章 电压测量技术电压测量技术结论：结论：1、Vx T2，Vx=N2Vr
24、/N1，如果，如果Vr/T1=10n或或Vr/N1=10n，则，则T2或或N2确定小数点后，可直接在显示器上显示。确定小数点后，可直接在显示器上显示。2、与、与RC无关，所以无关，所以DVM可在对积分元件准确度要求不高可在对积分元件准确度要求不高的条件下，得到高的测量准确度。的条件下，得到高的测量准确度。当当,10242 N则则Vx=2V。例如：当例如：当2444110,101066NVVTVxr 第五章第五章 电压测量技术电压测量技术3、只与、只与T1，T2比值有关，故对时钟源频率准确度要求不高。比值有关，故对时钟源频率准确度要求不高。4、抗干扰能力强，但速率较低，逐次逼近比较式要快得多。、
25、抗干扰能力强，但速率较低，逐次逼近比较式要快得多。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术四、测量误差四、测量误差DVM的测量误差有固有误差、附加误差等。的测量误差有固有误差、附加误差等。固有误差：固有误差：)%(mxVVVVm满度量程满度量程 相对项系数相对项系数 误差的固定项系数误差的固定项系数第一项为读数误差，第二项为满度误差。第一项为读数误差，第二项为满度误差。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术3、DVM主要工作特性主要工作特性（一）测量范围（一）测量范围1、量程、量程2、显示位数及超量程能力、显示位数及超量程能力nV-kV只能够显示只能够显示0和和1两个数码的那些位两个数码的那些位
26、-1/2位位.能够显示能够显示0到到9十个数码的那些位十个数码的那些位-完整显示位完整显示位;第五章第五章 电压测量技术电压测量技术*基本量程为基本量程为1或或10V时，时，表示具有超量程能力。表示具有超量程能力。21n例例10V，4位位DVM，最大为，最大为9.999V，无超量程能力；而，无超量程能力；而最大为最大为19.999V，则具有超量程能力，为，则具有超量程能力，为 位。位。214*基本量程为基本量程为2V或或20V等，最大显示为等，最大显示为1.9999V或或19.999V时时,我们说它为我们说它为 位，但无超量程能力。位，但无超量程能力。214超量程能力用超过量程的百分数表示。超
27、量程能力用超过量程的百分数表示。例如例如9999 20199，称为超，称为超100%。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术（二）分辨力（二）分辨力DVM能够显示能够显示Vx的最小变化值。在最小的最小变化值。在最小量程上，具有最高的分辨力。量程上，具有最高的分辨力。例如，最小量程为例如，最小量程为0.100000V，则末位变一个字为，则末位变一个字为1 V，则分辨力为则分辨力为1 V。（三）测量速率（三）测量速率主要取决于变换器的变换速率，一般达不到每主要取决于变换器的变换速率，一般达不到每秒百次的速度，较逐次逼近式慢得多。秒百次的速度，较逐次逼近式慢得多。第五章第五章 电压测量技术电压测量技
28、术（四）抗干扰能力（四）抗干扰能力积分式积分式DVM是响应于被测信号电压在一个测量周期的是响应于被测信号电压在一个测量周期的平均值，平均值，SMR很高。很高。设设Vx，串模干扰为，串模干扰为Vsmsin t，则，则tVVtVsmxx sin)(其中，其中，smsmTf 22 第五章第五章 电压测量技术电压测量技术产生示值误差：产生示值误差：TttsmxxtdtVTVtvV11sin1)(2sin22sin21TTtTVVsm 则最大可能的示值误差为：则最大可能的示值误差为：smsmsmsmTTTTVTTVV sin2sin2 第五章第五章 电压测量技术电压测量技术则串模干扰抑制比为：则串模干扰
29、抑制比为：smsmsmTTTTVVdBSMR sinlg20lg20 将上式用曲线表示，将上式用曲线表示，T=10ms，T=100ms的两组曲线。的两组曲线。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术可从上图得到结论：可从上图得到结论：1、对给定的积分时间，干扰频率越高，、对给定的积分时间，干扰频率越高，SMR越大，越大，干扰主要在低频。干扰主要在低频。2、TSMR,所以导致测量速率下降。所以导致测量速率下降。3、采样周期、采样周期 T=nTsm 时，时，SMR=无穷无穷 。一般串模干扰一般串模干扰 为工频为工频50Hz，即，即Tsm=20ms，故，故T一般一般取取20ms的整数倍。的整数倍。返回
30、返回第五章第五章 电压测量技术电压测量技术电压测量集成电路电压测量集成电路单片单片A/D转换器转换器单片数字万用表专用集成电路单片数字万用表专用集成电路单片真有效值交流单片真有效值交流/直流（直流（AC/DC）转换器）转换器多重显示数字万用表专用集成电路多重显示数字万用表专用集成电路 根据功能，大致可分为几类根据功能，大致可分为几类第五章第五章 电压测量技术电压测量技术 单片集成单片集成A/D转换器是采用转换器是采用CMOS工艺将数字电压工艺将数字电压表的基本电路（模拟电路与数字电路）集成在同一芯片表的基本电路（模拟电路与数字电路）集成在同一芯片上，配以上，配以LCD或或LED数字显示器能显示
31、数字显示器能显示A/D转换结果集转换结果集成电路。成电路。单片单片A/D转换器转换器定义定义能以最简方式构成数字电压表能以最简方式构成数字电压表 对其外围电路进行扩展，增加各种功能转换器，对其外围电路进行扩展，增加各种功能转换器，就能构成一块数字万用表就能构成一块数字万用表 按智能化程度来区分，可分成纯硬件单片按智能化程度来区分，可分成纯硬件单片A/D转换器和转换器和本身带微处理器的单片本身带微处理器的单片A/D转换器两种。转换器两种。单片单片A/D转换器转换器分类分类第五章第五章 电压测量技术电压测量技术举例举例 HI7159A芯片是美国芯片是美国HARRIS公司推出的带微处理公司推出的带微
32、处理器的器的 位位A/D转换器转换器，逐次累加式双积分，逐次累加式双积分。215 7106是纯硬件单片是纯硬件单片 位位CMOS双积分型双积分型A/D转换器，转换器，由异或门输出，能驱动夜晶显示器由异或门输出，能驱动夜晶显示器LCD，采用迭层电，采用迭层电池供电池供电。213第五章第五章 电压测量技术电压测量技术 O SC1 O SC2 O SC3 TEST VREF+VREF-R1 120k C1 100P CREF CREF CO M IN+IN-A Z BU F IN T V-C2 0.1?11 10 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 8 7 6 5 4 3 2
33、1 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 R2 R3 R4 R5 24k 1k 56k 1M 0.1?0.47?0.22?C3 C4 C5 9V +输入-L CD显示屏 V+去 显 示 屏 去 显 示 屏 7106 7106典型接线图典型接线图 返回返回本章内容及要求本章内容及要求1、掌握峰值、平均值、有效值三种检波方式的组成形式、掌握峰值、平均值、有效值三种检波方式的组成形式特点及刻度特性；特点及刻度特性；2、掌握逐次逼近式、掌握逐次逼近式DVM、斜坡电压式、斜坡电压式DVM的组成框图的组成框图和工作原理；和工
34、作原理；3、掌握积分式、掌握积分式DVM的特点和双积分式的特点和双积分式DVM的原理框图、的原理框图、工作原理；工作原理；峰值峰值pV峰值电压表峰值电压表V均值均值均值电压表均值电压表有效值有效值V有效值电压表有效值电压表均以正弦有效值刻度均以正弦有效值刻度第五章第五章 电压测量技术电压测量技术5、了解对电压测量的基本要求和电压测量仪器的分类；、了解对电压测量的基本要求和电压测量仪器的分类；6、了解分贝的测量、噪声测量、高频电压标准及阻抗的、了解分贝的测量、噪声测量、高频电压标准及阻抗的数字化测量方法；数字化测量方法；4、了解、了解DVM的重要工作特性和在的重要工作特性和在DVM中的自动功能。
35、中的自动功能。对于积分式对于积分式DVM，由于是对被测电压在采样（积分），由于是对被测电压在采样（积分）时间内的时间内的平均值平均值产生响应，故可平均掉叠加在被测电压上产生响应，故可平均掉叠加在被测电压上的串模干扰电压，从而具有高的的串模干扰电压，从而具有高的SMR。第五章第五章 电压测量技术电压测量技术本章重点：本章重点：模拟电压表和数字电压表的工作原理、主要工作特性及模拟电压表和数字电压表的工作原理、主要工作特性及特点。特点。本章作业：本章作业：电压测量技术的应用、设计有关参数的测量电路框图电压测量技术的应用、设计有关参数的测量电路框图及测量误差分析。及测量误差分析。第五章第五章 电压测量
36、技术电压测量技术课本课本P551，第，第1、2、3、6、13、14题题第五章第五章 电压测量技术电压测量技术定义释疑定义释疑模拟式电压表：以模拟式电表显示测量结果，模拟式电压表：以模拟式电表显示测量结果，模拟电压表根据其结构的不同，分为放大模拟电压表根据其结构的不同，分为放大-检波式、检波式、检波检波-放大式、外差式及热偶式等放大式、外差式及热偶式等。数字式电压表：以数字显示器显示测量结果。数字式电压表：以数字显示器显示测量结果。数字电压表主要根据数字电压表主要根据A/D变换的方式进行分类，变换的方式进行分类，主要分为两大类：积分式和非积分式。主要分为两大类：积分式和非积分式。返回返回第五章第
37、五章 电压测量技术电压测量技术 数字电压表有许多突出的技术性能，如高输入阻抗、高数字电压表有许多突出的技术性能，如高输入阻抗、高 精度、高灵敏度，但正是由于这些特点，对抗干扰能力的要精度、高灵敏度，但正是由于这些特点，对抗干扰能力的要求就很高求就很高。抗干扰能力抗干扰能力 为了抑制干扰，在数字电压表中，采取了各种严格的防为了抑制干扰，在数字电压表中，采取了各种严格的防护措施，使结构复杂，工艺要求很高护措施，使结构复杂，工艺要求很高 串模干扰电压又称串态干扰电压，它的来源很多，空间的串模干扰电压又称串态干扰电压，它的来源很多，空间的电磁波、供电系统的扰动脉冲、交流电源的工频干扰、直流稳电磁波、供电系统的扰动脉冲、交流电源的工频干扰、直流稳压电源中的纹波电压等等。压电源中的纹波电压等等。返回返回第五章第五章 电压测量技术电压测量技术 共模干扰又称共态干扰，它是被测源的地线和共模干扰又称共态干扰，它是被测源的地线和数字电压表地线之间存在的电位差造成的数字电压表地线之间存在的电位差造成的 为提高共模干扰抑制比时，必须减少共模干扰为提高共模干扰抑制比时，必须减少共模干扰向串模干扰转化的途径，这时可增大向串模干扰转化的途径，这时可增大Z2，并对，并对DVM测量系统的测量系统的A/D变换部分进行浮置或多层屏蔽。变换部分进行浮置或多层屏蔽。返回返回
