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1、第第5章章 电基本参数测量电基本参数测量第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多本章学习要求本章学习要求掌握测量频率的基本原理掌握测量频率的基本原理掌握测量相位的基本原理掌握测量相位的基本原理如何测量电压如何测量电压第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多5.电压的测量电压的测量1、直流电压的测量仪器、直流电压的测量仪器 普通直流电压表普通直流电压表 直流电
2、子电压表直流电子电压表 直流数字电压表直流数字电压表、交流电压的测量、交流电压的测量、分贝的测量、分贝的测量、数字万用表的原理、数字万用表的原理重点重点：掌握测量电压的方法。掌握测量电压的方法。第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多电网电压电网电压220V？电压测量的重要性电压测量的重要性 电电压压是是基基本本物物理理量量之之一一，电电压压、电电流流和和功功率率是是表表征征电电信信号号能能量量的的三三个个基基本本参参量量，在在集集总总参参数数电电路路中中，电电压压是是最最常
3、常用用的参量。的参量。V,i,pV,i,pvvvvR,L,C,f,R,L,C,f,v v电压派生量的测量：调幅比，非线性失真度电压派生量的测量：调幅比，非线性失真度电压派生量的测量：调幅比，非线性失真度电压派生量的测量：调幅比，非线性失真度v v非电量非电量非电量非电量v v第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多电压测量要求及仪器分类电压测量要求及仪器分类测量要求：测量要求：测量要求：测量要求：1 1、频率范围：直流、频率范围：直流、频率范围：直流、频率范围：直流,几几几几
4、Hz1MHz,Hz1MHz,甚至甚至甚至甚至1GHz1GHz 2 2、测量范围：量程、测量范围：量程、测量范围：量程、测量范围：量程 VkV VkV 有效值、峰值有效值、峰值有效值、峰值有效值、峰值3 3、测量准确度：、测量准确度：、测量准确度：、测量准确度：表示表示表示表示 满度值的百分数：满度值的百分数：满度值的百分数：满度值的百分数：%*Vm%*Vm 模拟表（线性）模拟表（线性）模拟表（线性）模拟表（线性）读数值的百分数：读数值的百分数：读数值的百分数：读数值的百分数：%*Vx%*Vx 对数、数字（非线性）对数、数字（非线性）对数、数字（非线性）对数、数字（非线性）%*Vm+%*Vm+%
5、*Vx%*Vx 较合理较合理较合理较合理 数字、数字、数字、数字、DCDC表：准确度表：准确度表：准确度表：准确度101066 模拟、模拟、模拟、模拟、ACAC：10 1022101044第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多4 4、高输入阻抗：、高输入阻抗：、高输入阻抗：、高输入阻抗：DC DC：10V RCT Tmaxmax T Tminmin(R Rs s+R+Rd d)C)C含含含含有有有有较较较较大大大大的的的的直直直直流流流流分分分分量量量量，无无无无隔隔隔隔直
6、能力直能力直能力直能力第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多B B 并联：并联：并联：并联：有隔直能力，应用广，如有隔直能力，应用广，如有隔直能力，应用广，如有隔直能力，应用广，如:DYC-5:DYC-5 便于测量含直流分量的交流电压便于测量含直流分量的交流电压便于测量含直流分量的交流电压便于测量含直流分量的交流电压第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
7、C C 倍压式：输出电压高倍压式：输出电压高倍压式：输出电压高倍压式：输出电压高特点特点特点特点：检：检：检：检-放放放放 。适合于高频测量。适合于高频测量。适合于高频测量。适合于高频测量。如：如：如：如：DYC-15 20Hz300MHz DYC-15 20Hz300MHz第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多峰值表误差分析峰值表误差分析峰值表误差分析峰值表误差分析理论误差理论误差理论误差理论误差频率误差频率误差频率误差频率误差波形误差波形误差波形误差波形误差第第5 5章
8、章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多原因：电阻电容充放电影响原因：电阻电容充放电影响原因：电阻电容充放电影响原因：电阻电容充放电影响理论误差理论误差理论误差理论误差相对误差：相对误差：相对误差：相对误差：绝对误差：绝对误差：绝对误差：绝对误差：第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多低频误差低频误差低频误差低频误差频率误差频率误差频率误差频率误差高频误差高频误差高频
9、误差高频误差与分布参数（与分布参数（Cr，L）及二极管频率有关。）及二极管频率有关。f很高时，引起充放电误差很高时，引起充放电误差 常采用探头式常采用探头式“检检-放放”、高速二极管、高速二极管第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 例例例例 若放电回路电阻若放电回路电阻若放电回路电阻若放电回路电阻R=30MR=30M ,C=0.01,C=0.01 F,f=5HzF,f=5Hz的正弦波的正弦波的正弦波的正弦波f=5Hz f=5Hz 时时时时 L L=1/2RCf=33%=1
10、/2RCf=33%f=20Hzf=20Hz时时时时 L L =1/2RCf=8.0%=1/2RCf=8.0%第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多 对对对对失失失失真真真真正正正正弦弦弦弦波波波波测测测测量量量量。峰峰峰峰值值值值表表表表对对对对凸凸凸凸起起起起部部部部分分分分敏敏敏敏感感感感，波波波波形形形形误差很大一般不用，一定要用时，要修正。误差很大一般不用，一定要用时，要修正。误差很大一般不用，一定要用时，要修正。误差很大一般不用，一定要用时，要修正。对有规律非正弦
11、波，可以换算。来减小波形误差对有规律非正弦波，可以换算。来减小波形误差对有规律非正弦波，可以换算。来减小波形误差对有规律非正弦波，可以换算。来减小波形误差波形误差波形误差波形误差波形误差第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多峰值电压表刻度特性（峰值电压表刻度特性（波形换算方法波形换算方法）峰值电压表是按峰值电压表是按正弦波有效值正弦波有效值来刻度的来刻度的注注意意：测测量量非非正正弦弦波波形形时时，其其读读数数没没有有直直接接意意义义，只有把读数乘以才等于被测波形的峰值只有
12、把读数乘以才等于被测波形的峰值电压表读数电压表读数正弦电压正弦电压有效值有效值正弦波正弦波的波峰因数的波峰因数第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多举例：举例：用用峰峰值值电电压压表表测测量量一一个个方方波波电电压压，读读数数为为10V，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？被测电压峰值为被测电压峰值为方波波峰因数为方波波峰因数为第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但
13、是，目前社会上寒假招工的陷阱很多均值检波器均值检波器均值检波器均值检波器（10MHz10MHz）1.1.原理：原理：原理：原理：全波整流全波整流全波整流全波整流 简化全波整流简化全波整流简化全波整流简化全波整流 第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多放放放放-检，深度负反馈检，深度负反馈检，深度负反馈检，深度负反馈(温漂、非线性）；温漂、非线性）；温漂、非线性）；温漂、非线性）；R Rw1w1调整量程、调整量程、调整量程、调整量程、R Rw2w2调零调零调零调零第第5 5章
14、章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多均值电压表刻度特性均值电压表刻度特性均值电压表是按均值电压表是按正弦有效值正弦有效值来刻度的，来刻度的，注注意意：测测量量非非正正弦弦波波形形时时，其其读读数数没没有有直直接接意意义义，只有把读数除以才等于被测电压的平均值只有把读数除以才等于被测电压的平均值电压表读数电压表读数电压表所刻度的电压表所刻度的正弦电压正弦电压有效值有效值被测电压平均值被测电压平均值方波方波KF=1 正弦波正弦波KF=1.11 三角波三角波KF=1.15 半波半波SIN
15、KF=1.5 第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多*换算换算换算换算Step1 Step1 示值示值示值示值V V 正弦均值正弦均值正弦均值正弦均值 Step2 Step2 用用用用VxVx波形系数波形系数波形系数波形系数KKF F，计算，计算，计算，计算V Vx x，rmsrms第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多举例：举例：用用平平均均值值电电压
16、压表表测测量量一一个个三三角角波波电电压压，测测量量值值为为1V，试求有效值为多少？，试求有效值为多少？被测电压平均值为被测电压平均值为三角波波形因数为三角波波形因数为第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多均值表误差均值表误差均值表误差均值表误差方法误差方法误差方法误差方法误差 (平均时间平均时间平均时间平均时间)频率误差（频率误差（频率误差（频率误差（2010MHz2010MHz）非线性刻度误差非线性刻度误差非线性刻度误差非线性刻度误差元件及环境误差元件及环境误差元件及环
17、境误差元件及环境误差*波形误差波形误差波形误差波形误差第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多举例：举例：分分析析用用平平均均值值电电压压表表测测量量一一个个包包含含二二次次和和三三次次谐波的失真正弦电压时所产生的误差？谐波的失真正弦电压时所产生的误差？先求平均值先求平均值被测电压的读数被测电压的读数真正有效值真正有效值误差误差第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工
18、的陷阱很多有效值检波器有效值检波器有效值检波器有效值检波器必要性：非正弦、失真正弦必要性：非正弦、失真正弦必要性：非正弦、失真正弦必要性：非正弦、失真正弦 例如，噪声、失真度例如，噪声、失真度例如，噪声、失真度例如，噪声、失真度直流热量相等直流热量相等直流热量相等直流热量相等第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多转换原理转换原理转换原理转换原理有效值直流，关键在于有效值直流，关键在于有效值直流，关键在于有效值直流，关键在于“平方律平方律平方律平方律”（一）非线性元件（一）非
19、线性元件（一）非线性元件（一）非线性元件小信号，二极管小信号，二极管小信号，二极管小信号，二极管 V-I V-I特性特性特性特性第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多有效值表误差有效值表误差有效值表误差有效值表误差理论上无波形误差理论上无波形误差理论上无波形误差理论上无波形误差,实际上有：实际上有：实际上有：实际上有：i)i)频率：带宽误差。频率：带宽误差。频率：带宽误差。频率：带宽误差。第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选
20、择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多(ii(ii）幅度（动态）误差。）幅度（动态）误差。）幅度（动态）误差。）幅度（动态）误差。如热惯性，如热惯性，如热惯性，如热惯性，大大大大Kp Kp，如：如：如：如：/U=10/U=10，超过响应范围，产生误差。，超过响应范围，产生误差。，超过响应范围，产生误差。，超过响应范围，产生误差。关于波形误差的几个问题关于波形误差的几个问题关于波形误差的几个问题关于波形误差的几个问题1.1.波形与电压参量波形与电压参量波形与电压参量波形与电压参量 同同同同UU，波形不同，使，波形不同，使，波形不同，使，波形不同，使 ，U-U-
21、不同。不同。不同。不同。2.,U-,U2.,U-,U之间的关系：之间的关系：之间的关系：之间的关系：KKF F=V/V-1=V/V-1 K Kp p=Vp/V1=Vp/V1第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多分贝分贝分贝分贝的测量的测量的测量的测量重点：重点：重点：重点：分贝数学定义分贝数学定义分贝数学定义分贝数学
22、定义功率功率功率功率/电压分贝、绝对功率电压分贝、绝对功率电压分贝、绝对功率电压分贝、绝对功率/电压电平、电压电平、电压电平、电压电平、VUVU等概念；等概念；等概念；等概念；测量方法：宽频电平表、刻度、读数、换算、校准、选频测量测量方法：宽频电平表、刻度、读数、换算、校准、选频测量测量方法：宽频电平表、刻度、读数、换算、校准、选频测量测量方法：宽频电平表、刻度、读数、换算、校准、选频测量分贝测量分贝测量分贝测量分贝测量 ：与基准值之比的对数：与基准值之比的对数：与基准值之比的对数：与基准值之比的对数分贝分贝分贝分贝实质：实质：实质：实质：ACAC测量，仅读法不同（测量，仅读法不同（测量，仅读
23、法不同（测量，仅读法不同（dB dB刻度）刻度）刻度）刻度）第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多分贝分贝分贝分贝的数学定义的数学定义的数学定义的数学定义功率之比的对数功率之比的对数功率之比的对数功率之比的对数如果如果如果如果贝尔（贝尔（贝尔（贝尔（BelBel）=10dB=10dBdBdB表示功率比为表示功率比为表示功率比为表示功率比为电压之比的对数电压之比的对数电压之比的对数电压之比的对数两边取对数两边取对数两边取对数两边取对数第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测
24、量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多绝对电平绝对电平绝对电平绝对电平功率电平功率电平功率电平功率电平dBdBmm：以基准量：以基准量：以基准量：以基准量P P0 0=1mW=1mW作为零功率电平作为零功率电平作为零功率电平作为零功率电平电压电平电压电平电压电平电压电平dBdB：以基准量：以基准量：以基准量：以基准量V V0 0=0.775=0.775作为零电压电平作为零电压电平作为零电压电平作为零电压电平第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实
25、而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多MFMF2020型多用表型多用表型多用表型多用表第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多分贝刻度特点分贝刻度特点分贝刻度特点分贝刻度特点0dB0dB基准功率基准功率基准功率基准功率/电压，（规定电压，（规定电压，（规定电压，（规定AC AC 在在在在600 600 产生产生产生产生1mW1mW功率）功率）功率）功率）0.7750.775处定为处定为处定为处定为 0 dB 0 dB，V V0 00.775 V,0.775 V,为
26、为为为 +V V0 00.775V0.775V，为为为为 -该仪表刻度为该仪表刻度为该仪表刻度为该仪表刻度为-30 dB-30 dB+5 dB+5 dB第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多根据根据计算可知算可知-20dB表示表示Vx=0.1 0.775=0.0775V第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多用用用用30 V30 V量程时量程时量程时量程时
27、,被测分贝值被测分贝值被测分贝值被测分贝值=分贝指示值十分贝指示值十分贝指示值十分贝指示值十26dB.26dB.本例为（本例为（本例为（本例为（5 5）262631 dB31 dB根据计算可知根据计算可知:第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多综上所述，综上所述，综上所述，综上所述，*只有用只有用只有用只有用 1 15 V5 V量程时，才可以从量程时，才可以从量程时，才可以从量程时，才可以从 dB dB刻度上直读分贝值。刻度上直读分贝值。刻度上直读分贝值。刻度上直读分贝值。
28、*被测分贝值等于读取被测分贝值等于读取被测分贝值等于读取被测分贝值等于读取dBdB值与量程附加值与量程附加值与量程附加值与量程附加d Bd B值的代数和。值的代数和。值的代数和。值的代数和。（注意在注意在注意在注意在dBdB表频率范围内、且正弦波）表频率范围内、且正弦波）表频率范围内、且正弦波）表频率范围内、且正弦波）第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多思考题思考题、示示波波器器上上分分别别观观察察到到峰峰值值相相等等的的正正弦弦波波、方方波波和和三三角角波波，Vp=5V,分分别别用用三三种种不不同同检检波波方方式式，采采取取正正弦弦波波有有效效值值刻刻度度的的电电压压表表测测量量之之，试试求求读读数数分别为多少？分别为多少？第第5 5章章 电基本参数测量电基本参数测量寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多思考题思考题、实实验验中中，利利用用同同一一块块峰峰值值电电压压表表测测量量幅幅度度相相同同的的正正弦弦波波，方方波波，三三角角波波，读读数数相相同同吗吗？为为什什么么？