《数字电压表》ppt课件

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1、数字电压表一、概述电压、电流和功率是表征电信号能量大小的三个基本参数，其中又以电压最为常用。要正确测量电压值，必须先了解被测电压的特征和测试要求，选用适当的电压测量仪器、采用切实可行的测量方法，才能较好地完成测量任务。1．电压的主要特征①量值的范围宽②波形的多样化③频率各不相同④不同端点的输出阻抗不同⑤电压成分多样化2．交流电压的量值表示一个交流电压的大小，可用多种方式来表示，如平均值、峰值和有效值。0.7070.637UP-PUPUU图5.2正弦波参数表示图（1）峰值的基本概念峰值UP：是指交流电压在所观察的时间内或一个周期内所能达

2、到的最大值，记为UP，峰值是从参考零电平开始计算的，有正峰值UP+和负峰值UP-之分。正峰值与负峰值包括在一起时称为峰峰值UP-P。振幅Um：它是以直流电压为参考电平的最大瞬时值，记为UM。电压中包含直流成分时，UP与Um是不相同的，只有纯交流电压才有UP＝Um。（2）平均值的基本概念平均值：在数学上定义为对纯交流电压来说，由于=0，将无法用平均值来表征它的大小。定义：通常是指经过测量仪器检波后的平均值，分为全波平均值和半波平均平均值全波平均值是指交流电压经全波检波后的全波平均值，即（a）未检波前的电压波形（b）半波整流后的波形（c）

3、全波整流后的波形一般如果不加特别说明时，平均值都是指全波平均值。（3）有效值的基本概念有效值U：指均方根值，用U或Urms表示。物理意义：　一个交流电压和一个直流电压分别加在同一电阻上，若在相同的时间内它们产生的热量相等，则交流电压的有效值U等于该直流电压值。3．交流电压量值相互转换①波形因数KF：电压的有效值与平均值之比称为波形因数KF，即②波峰因数KP交流电压的峰值与有效值之比称为波峰因数KP，即几种典型的交流电压波形参数序号名称波形因数KF波峰因数KP有效值平均值1正弦波1.111.4142三角波1.151.733锯齿波1.15

4、1.734方波11UPUP5白噪声1.2534．常用电压测量仪器有模拟式电压表和数字式电压表两种类型①模拟式电压表一般是指“指针式电压表”，它把被测电压加到磁电式电流表，转换成指针偏转角度α的大小来度量。包括模拟万用表和电子电压表。另一种模拟测量是把被测量电压变换成图形高度来测量的仪表，如示波器等。②数字式电压表是指把被测电压的数值通过数字技术，变换成数字量，然后用数码管以十进制数字显示被测量电压值。数字式电压表具有高精度、量程宽、显示位数多、分辨率高、易于实现测量自动化等优点，在电压测量中也占据了越来越重要的地位。二、数字式多用表数

5、字万用表DMM——（DigitalMultimeter），又称数字多用表.是一种多用途、多量程的电工仪表，它实际上是在直流数字电压表DVM的基础上增加了一些转换器而构成。用途:它不但可以测量交直流电压、交直流电流和电阻，而且还可以测量电容及信号频率、判断电路的通断等。数字万用表的组成原理框图整个电路主要由数字电压表DVM和交流电压/直流电压（AC/DC）转换器、电流/直流电压（I/DC）转换器、电阻/直流电压（Ω/DC）转换器等组成。图数字多用表的框图VDCKI-DC变换器Ω-DC变换器数字电压表AC-DC变换器VACIΩ数字万用表的

6、基本测量原理:在测量时先把被测量通过不同的转换器转换成直流电压，然后再用数字电压表进行电压测量，从而得到被测量的数值.因此说DMM的核心是直流数字电压表DVM。直流数字电压表DVMDVM（DigitalVoltmeter）的测量过程是利用A/D（模/数）变换器将被测的模拟电压变换成相应的数字量，然后通过电子计数器计数，最后把被测电压值以十进制数字形式直接显示在显示器上。数字电压表的分类根据模/数转换器(A/D)的转换原理不同，可把数字电压表分为1．斜坡式数字电压表：U—T变换2．双积分式数字电压表：U—T变换3．比较式数字电压表：大者

7、弃、小者留4.复合式数字电压表：U—T和U—F数字电压表的主要技术指标1．测量范围（1）显示位数：指能显示0～9共十个完整数码的显示器的位数。能显示0～9十个完整数码的显示器的位数称为完整位或满位，否则称为不完整位，不完整位通常是最高位。首位只能显示“1”或“0”，是不完整位，称之为1/2位或半位。（2）量程的范围指测量电压范围的上限值与下限值之差，包括基本量程和扩展量程。未经衰减器和放大器的量程称为基本里程，如1V或10V，也有的为2V或5V，基本量程的测量误差最小；扩展量程是借助于衰减器和输入放大器的适当配合来完成量程扩大的。（3

8、）超量程能力指数字电压表所能测量的最大电压超出量程值的能力。DVM有无超量程能力，要根据它的量程分档情况和能够测量的最大电压情况来决定，其计算公式为：½位和基本量程结合起来，能说明DVM有无超量程能力。例如：某3½位DV