《电子测量技术基础》课件_第3章 电压表.pptx

;;1、电压表是最常用电压测量仪器，主要用于测量电路的直流、交流电压值。

2、电压表通常分为模拟电压表和数字电压表两大类。;3.1.1发展历程;模拟电压表：;数字电压表：;模拟万用表：;数字万用表：;虚拟万用表：;;;1、模拟电压表

模拟电压表是一类用于测量直流电压和交流电压的指针式电压表。可细分为直流电压表和交流电压表两类。;;②模拟交流电压表

可用来测量交流电压。它通常先将交流电压经过交流—直流变换器（又称检波器）转换，得到与被测交流电压成比例的直流电压，再用模拟式直流电压表便可测得被测交流电压值。

典型的模拟交流电压表如图3-2所示，通常在其面板上有一个“”标识。;;2、数字电压表

数字电压表是一类用于测量直流电压和交流电压的数字显示电压表。其种类繁多，分类方法各异，具体如下：

(1)按位数分，有：3?位、4?位、5?位、6?位、7?位、8?位；

(2)按测量速度分，有：高速、低速；

(3)按体积、重量分，有：袖珍式、便携式、台式；

(4)按被测电压类型分，有：直流数字电压表、交流数字电压表；;3、模拟万用表【指针万用表】

模拟万用表主要由指示部分、测量电路、转换装置三个部分组成。一般用来测量电阻值、直流电压、交流电压、电流值等，有些还可以检测晶体管的放大倍数，电容器的电容量等数值。

模拟万用表出现时间较长，且现在仍然是电工测量及维修工作的必备仪表。它便于观察被测量数值的变化过程，模拟式的表头能够直观地检测出电流、电压等参数的变化过程和变化方向，客观地反应了被测物体的状态，如检测电容器的充放电过程，某些设备的电压变化过程等。;4、数字万用表【数字多用表】

具有多种测量功能的数字仪表，可用来测量交流电压、直流电压、交流电流、直流电流、电阻、电容、频率、温度、占空比、二极管及通断测试工作。

数字万用表是在直流数字电压表的基础上，配上AC/DC变换器、I/V变换器、R/V变换器而构成。;;3.1.4应用领域;首先，对模拟电压表、数字电压表的基本结构及工作原理进行详细分析。

然后，对模拟万用表、数字万用表的基本结构及工作原理进行分析和说明。;模拟电压表又称为指针式电压表，通常由放大器、衰减器(分压器)、检波器、表头指示器和电源等部分组成。

其中，表头指示器是根据电流磁效应原理制作而成，通常采用磁电式直流电流表头，如图3-10所示。

根据模拟电压表内部放大器、检波器等部件构成方式的不同，放大-检波式、检波-放大式和外差式三种。;①检波-放大式电压表

工作原理：先将被测交流电压经检波器检波变成直流电压，再经直流放大器放大后，驱动电流表偏转。

其基本组成框图如图3-11所示。;;②放大-检波式电压表

工作原理：将被测交流电压信号先通过分压器衰减，然后经交流放大器放大，再检波成直流电压信号后，驱动电流表偏转。

其基本组成框图如图3-12所示。;放大-检波式电压表的频率范围一般为10Hz～1MHz，灵敏度达毫伏级，通常称之为视频毫伏表；输入阻抗高，约为1～10M欧姆。但由于其整机的带宽受限，所以与检波－放大式电压表各有千秋，多用在低频场合。

问题和缺点：

1、频宽较窄：由于交流放大器的增益与带宽之间的矛盾（二者乘积为常数），使放大—检波式电压表的频宽难以扩展。

2、灵敏度较低：由于先对被测电压信号放大，导致噪声电压信号也被放大，因此这种电压表不适宜测量微弱电压信号。;③外差式电压表

工作原理：把接收到的频率不同信号都变成固定的中频信号再由放大器对这个固定的中频信号进行放大。在输入电路与中频放大器之间插入一个混频器及本机振荡器。外差式电压表的基本组成框图如图3-13所示。;外差式电压表的频带宽度取决于本振频率范围，可从100kHz~数百MHz，一般称之为高频微伏表。

改进和优点：

1、灵敏度较高：外差式电压表又称为选频电压表或测量接收机，虽然也属于放大-检波式，但因外差式电压表利用混频器，将输入信号变为固定中频信号后进行交流放大，可以较好地解决交流放大器增益与频宽的矛盾，其灵敏度可以提高到微伏级。;;;数字电压表基本工作原理如下图3-15所示。;相比较于模拟电压表，数字电压表主要优点有：

1、准确度高

2、灵敏度高

3、输入阻抗高

4、测量速度快

5、读数准确

6、适用范围广;3.2.3模拟万用表;(2)测量线路：模拟万用表测量线路通常用来把各种被测量转换到适合指针表头测量的微小直流电流电路，它由电阻、半导