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第2章常用电子测量仪器

?信号发生器 ?频率测量仪器
(数字频率计、通用电子计数器)
器仪量测子电用常 章二第
2.1 电压测量仪器 2.1.1 概述
电压——表征电信号能量的三个基本参数 (电压、电流、功率)之一。
?1.电压测量对仪表的基本要求
?2.电压测量仪器的分类
?3.交流电压的基本参数
(1)峰值(图2-1)(2)平均值( 图2-2)
(3)有效值 (4)波形因数和波峰因数 表2-1
2.1.2 模拟式电压表
器仪量测子电用常 章二第
1.分类
? 按电压表工作频段分类
? 按测量电压的量级分类
? 按刻度特性分类
? 按电路组成不同分类
? 按检波原理分类
2.模拟式电压表的结构原理
? 普通直流电压表
图2-3
? 直流电子电压表
? 模拟式流电压表
U ? 0.9U? ? 0.9? 1 ? 0.9V
查表2-1,KF~=1.11,KFΔ=1.15,KF=1 正弦波有效值:
U ? KF U ? 1.11? 0.9V=1V 三角波有效值: U ? KF?U ? 1.15? 0.9V=1.04V
方波有效值: U =KF U =1×0.9 = 0.9V 根据(2-12)计算波形误差,测量正弦波时
器仪量测子电用常 章二第
解:由式 (2-13) 计算方波、三角波的峰值为
U p ? 2 3 ,KP =1
方波的有效值为
2
U?
V=1.414V
1
三角波的有效值为
U ? 2 ? 0.816V 3
由式(2-15)计算示值相对误差
2
? ? (1?
) ? 100%
?YB2173前面板配置图及说明 图2-4
?操作方法
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2.1.3 数字电压表
1.分类 ?按用途分:直流数字电压表、交流数字电压
表和数字万用表。
?按A/D转换器的原理分:比较式、积分式和复 合式。
2.DVM的主要技术指标
?测量范围 ?分辨力 ?测量速度 ?输入阻抗 ?固有误差和工作误差 ?抗干扰能力 ?输入零电流
器仪量测子电用常 章二第
第2章 常用电子测量仪器
?本章重点 ?2.1 电压测量仪器
2.1.1 概述 2.1.2 模拟电压表 2.1.3 数字电压表 2.1.4 数字万用表 ?2.2 信号发生器 2.2.1 概述 2.2.2 AS1053射频信号发生器 2.2.3 任意波形信号发生器
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按检波原理不同可以构成:平均值电压表、有效
值电压表和峰值电压表
(1)平均值电压表 ? 平均值电压表的读数与被测电压的平均值成正比。 ? 如果被测信号是正弦波,示值Uα为有效值。 ? 如果被测信号是非正弦波,则必须进行“波形换算”。
器仪量测子电用常 章二第
U
?
U? 1 .11
?
0.9U ?
被测电压的有效值
U P ? 2U ?
被测电压的有效值
U xrms
? UP KP
?
2 KP
U
?
?如果被测信号是非正弦波,直接将电压表的
示值作为被测电压的有效值带来的误差称为
“波形误差”或“示值误差”。
? ? U? ? 2U? / KP ? 100% ? (1? 2 ) ? 100%
U?
KP
[例2-2]用峰值电压表测量正弦波、方波、 三角波,电表指示都为 1V,问被测电压的峰值、 有效值各为多少?示值相对误差为多少?
?
18
0 0
测量三角波时的示值相对误差为
3
测量方波时的示值相对误差为
? ? (1?
2 1 )? 100%? ?41.400
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(3)有效值电压表
有效值电压表测量交流电压时,示值就是 被测交流信号的有效值。
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3.YB2173交流毫伏表 ? 技术性能指标 ① 电压测量量程300μV~100V(分贝范围-
普通高等教育”十一五”国家级规划教材 全国高等职业教育规划教材
《电子测量实训教程》第3版 电子教案
主编 肖晓萍
机械工业出版社
器仪量测子电用常 章二第
目录
? 第1章 ? 第2章 ? 第3章 ? 第4章 ? 第5章 ? 第6章 ? 第7章 ? 第8章
电子测量的基本知识 常用电子测量仪器 示波器 电路元器件参数的测量 线性系统频率特性测量和网络分析仪 信号分析和频域测量仪器 数据域测量 虚拟仪器与 LabVIEW编程基础
? ? (1? 0.9?1.11)?100%? 0
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测三角波时
? ? (1? 0.9 ? 1.15) ? 100% ? ? 4%
测方波时
? ? (1? 0.9? ) ? 100% ? 10%
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(2)峰值电压表
采用峰值检波器的电压表称为峰值电压表。
如果被测信号是正弦波,示值Uα为有效值。 如果被测信号是非正弦波,则必须进行“波形换算”。
Uxrms ? 0.9KFU?
? 如果被测信号是非正弦波,直接将电压表的示值作 为被测电压的有效值带来的误差称为“波形误差” 或“示值误差”。
?
?
U?
? 0.9K F U ? U?
? 100% ?
(1 ? 0.9K F ) ? 100%
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[例2-1]用全波均值型电压表测量正弦波、方波、三 角波,电表指示都为1V,问被测电压的有效值分别为 多少?波形误差为多少? 解:根据式(2-10),正弦波、方波、三角波的平均值为:
?2.3 频率和时间测量仪器 2.3.1 概述 2.3.2 数字频率计 2.3.3 通用电子计数器
?2.4 实训 2.4.1 直流稳压电源的输出指示准确度和 纹波系数的测量 2.4.2 交流信号基本参数的测量
?2.5 习题
器仪量测子电用常 章二第
本章重点
?电压测量仪器
(模拟电压表、数字电压表、数字万用表)
70dB~+40dB) ② 工作频率范围:5Hz~2MHz(双路) ③ 电压误差:≤±3%(基准频率1KHz) ④ 频率响应误差:在20Hz~200KHz挡≤±3%,在
5Hz~20Hz,200KHz~2MHz挡≤±10%(以上 误差均为满度值之比值) ⑤ 输入阻抗1MΩ;输入电容50PF ⑥ 最大输入电压: 300μV~1V量程时300V;3 V~100V量程时500V ⑦ 刻度值:正弦波有效值1V=0 dB值, 1mW=0dBm ⑧ 电源电压:额定电压220V(50 Hz) ? 模拟式电压表的使用方法
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