2.2模拟式交流电压表程序.doc

教 案 首 页 授课形式 讲授 授课时数 2学时 授课日期 备案日期 2010.8.30 授课章节 名 称 第二章　电子电压表 2.2模拟式交流电压表 教学目的 和要求 知识 目标 1．了解三种模拟式交流电压表工作原理，特点等。 2．简单了解典型产品DA—36型超高毫伏表。 能力 目标 1．学会交流电压表的应用。 2．通过学习，培养分析问题解决问题的能力、培养协作和互助能力。 教学重点 三种模拟式交流电压表工作原理、特点。 教学难点 三种模拟式交流电压表工作原理的理解。 教学方法 引导法、分析法 使用教具 课外作业 习题2.1、2.2、2.3 课后体会 教 学 过 程 及 教 学 内 容 附 记 A、复习 交流电压表的参数和计算公式。 B、引入 电压、电流和功率是表征电信号能量的三个基本参量。测量的主要是电压，电子电路的许多特性都可以视为电压的派生量。测量电压采用的仪器主要是电压表。本章将讨论模拟式和数字式两种电压表，它们是应用最广泛的电子测量仪器。 C、新课 2.2模拟式交流电压表 根据其内部所使用检波器不同，可分为均值电压表、有效值电压表和峰值电压表三种。 2.2.1　均值电压表 1．均值检波器的工作原理 图（a）为由四个检波特性相同的二极管组成的桥式电路。图（b）中使用了两只电阻代替两只二级管，称为半桥式电路。 均值检波器：输出电量正比于其输入电压的平均值，而与波形无关。均值检波器输出平均电流正比于输入电压的平均值。 电流表：指示的值。在表头两端跨接滤波电容可使指针稳定。 均值检波器输入电阻较低，通常在均值检波器前加输入放大器等高输入阻抗电路构成放大－检波式电压表。 提问 大概介绍 结合图讲解 教 学 过 程 及 教 学 内 容 附 记 2．定度系数 对于均值检波器，在额定频率下加正弦波时的示值为 式中 —— 均值电压表读数 —— 正弦波有效值 ??被测电压???反映电压表读数（示值）与被测电压的平均值之间的比例关系，其值等于1.11。 测量正弦波电压：其读数??就是被测电压的有效值； 测量非正弦波电压：其读数并无直接的物理意义，只知道0.9等于被测电压的平均值。 若被测电压的波形因数已知，可经过换算得到被测电压的有效值。 　　例2.1　用均值电压表分别测量正弦波、三角波和方波电压，若电压表示值均为10?V，问被测电压的有效值各为多少？ 解：对于正弦波电压，电压表的示值就是正弦波的有效值，所以，正弦波电压的有效值 对于三角波、方波电压，可首先计算出平均值 然后根据式KF=计算出有效值。 对于三角波，所以得三角波电压有效值 对于方波，所以得方波电压有效值 显然，如果被测电压不是正弦波时，直接将电压表示值作为被测电压的有效值，必然带来一定的误差，通常称为波形误差。波形误差的计算公式为 例题讲解 教 学 过 程 及 教 学 内 容 附 记 仍以上例中的三角波和方波为例，如果直接将电压表示值作为其有效值，可以得到波形误差分别为 三角波： 方波： 其他误差： （1）低频误差：若输入信号频率很低，指示电表的指针由于其时间常数的限制，来不及稳定于检波的平均值，而有一定的波动而产生。 　　（2）高频误差：若输入信号频率很高，检波器的结电容及电路分布参量的影响越来越严重而引起。 （3）噪声误差：当输入信号较弱时，检波器固有噪声的影响较大而引起。 由于检波电流与检波管的正向电阻Rd、电流表内阻rm等参数有关，也会产生一定的误差，一般可忽略。 均值电压表的特点：电路简单、灵敏度较高、波形失真小、测量范围较宽。 2.2.2　有效值电压表 　　有效值电压表使用有效值检波器。有效值检波器的输出正比于检波器输入电压的有效值。 1．分段逼近式有效值检波器 有效值的定义：，如果通过检波器来实现，就要求这种检波器具有平方律关系的伏安特性。 电路：利用二极管正向特性曲线的起始部分，得到近似平方关系。图（a）给出基本电路形式。选择合适的偏压E0大于被测电压的峰值，可得到图（b）所示波形图。 了解掌握 介绍性说明 教 学 过 程 及 教 学 内 容 附 记 工作原理： 设检波二极管VD的检波系数为K，则流过它的电流 式中　静态工作点电流，即无信号输入的起始电流； 为被测电压的平均值，对于纯正弦波或周期性对称的电压； 为被测电压有效值的平方成比例的电流平均值?。 先设法在电路中抵消起始电流，则送到直流表电流为 从而实现了有效值的转换。