峰值电压表是测量高频电压的仪器,也是实际应用中较多的一款,缺点有非线性,测量精准度不高,而且在噪声的烦扰下也是难以测量微小的电压,那么除了峰值电压表,还有哪些可以进行测量呢?对此您是不是也有一些疑问呢?不要着急,此文章就给大家介绍两款用于高频小电压测量的电压表,快来围观学习吧~
1.选频电压表
选频电压表也称为外差式电压表或测量接收机,因为能够测量微伏量级电压,也常称为微伏表。
在电压测量当中,往往要求测量更低的电压,而且还要求从干扰中选出所需要的信号,选用频测量技术就可以实现这个要求了。
选频测量以超外差接收原理为基础,下图为选频电压表的简化图,由于式结构具有良好的选择性,解决了放大器增益与宽带的矛盾,因此,选频表具有较高的灵敏度,它的另一个特点是可以从干扰中选取有用的信号。
2.标准高频电压源的测量
电压的高精度测量也是以比较测量法为基础的,所以,与标准频率源的测量一样,需要建立各级标准电压源。标准电池可作为直流电压标准,所以直流电压的测量可达到最高的测量准确度。
为了建立一个标准的高频电压作为标准源,以便用来校准其他高频电压表,一般都采用与标准直流电压比较的方法来获得高的准确度。目前,多利用测热电阻来进行高精度的高频电压测量。
所谓测热电阻,实质上是一个非线性电阻,即其阻值随通过它的电流变化而变化。利用测热电阻的这一特性,把被测高频电压加到测热电阻两端,由于测热电阻损耗功率而发热,则其阻值将产生变化。再以一个直流电压加到测热电阻两端,若检测的阻值变化与第一次测高频电压时相同,则说明高频损耗功率与直流损耗功率相等。由于直流电压可以精确测量,从而根据电压与功率的基本关系,就可以间接求出被测高频电压。
用测热电阻测量高频电压的原理如下。
由于利用电桥来检测测热电阻阻值的变化较为灵敏和精确,故把测热电阻接入电桥电路。目前,双测热电阻电桥应用比较广泛,下图为一个由双测热电阻电桥组成的高频电压测量装置。电桥的测热电阻臂由两个串联的测热电阻RT构成,高频电压一端接至其中点,另一端通过隔直流电容器C分别馈送至串联的测热电阻的两端。这样,对于直流电桥来说,两个RT是串联的;而对高频被测电压URF来说,两个RT是并联的。
测量分为两次进行(二次电压法):
第一次是电桥初平衡:
这时将开关扳向“DC”位置,即高频电压不馈至电桥,由高稳定的直流电压U0加到电桥一对对角。调节U0当两个测热电阻损耗的直流功率刚好使两个串联电阻RT的总阻值等于200Ω,电桥平衡时,这时的电压U0就可以精确测得。
第二次是电桥再平衡:
这时将开关扳向“RF”,即被测高频电压Urp加到两个Rr两端。这时由于这两个测热电阻耍吸取高频功率,而其阻值产生变化,电桥失去平衡。为了使电柄再平衡,势必要减小直流功率,即将直流电压减小U1。
从两次平衡的功率关系式为:
不难求得被测高频电压的有效值:
这就是二次电压法的测量全部过程。
结束:双测热电阻电桥被广泛应用在各种高频电压标准源中,比如某国产D02型高频电压标准源,频率范围为10kHz~2GHz,输出电压范围为0.2~2V,准确度为±1%。
顺便指出,直流电压标准通常采用标准电池、齐纳管(稳压二极管)和约瑟夫量子电压基准,其中,约瑟夫结阵电压己成为当前电压最高自然基准。
电压表是用来对电路中的电压进行测量的。根据测量电压的性质可分为直流电压表、交流电压表及交直流两用电压表;根据测量范围又可分为伏特表、毫伏表。
常用的电压表有磁电式、电磁式及电动式三种形式。
电压表测量电压时要并联在电路中。为了使电压表测量时不影响电路的状态,电压表的内阻要尽可能的大,或者说,电压表的内阻与负载阻抗相比要大得多。
测量电压时应根据所测电压的高低选择合适的表型和量程。在对电压表进行选型和量程的选择时,检测电压的量程要大于所测量的最大电压值,且应使指针的示值尽量靠近满度值,一般采用满度值的三分之二到满度值的范围,以减小误差。
使用方法及注意事项
( 1 )一定要使电压表与被测电路的两端相并联。
(2 )电压表量程要大于被测电路的电压.以免损坏电压表。
(3 )使用磁电式电压表测量直流电压时,要注意电压表接线端上的“+”、“一 ”极性标记。
(4 )电压表具有内阻,内阻越大,测量的结果越接近实际值。为了提高测量的准确度,应尽量采用内阻较大的电压表。
(5 )测量高电压时要使用电压互感器。电压互感器的初级线圈并接在被测电路上.次级线圈额定电压为100伏,与量程为100伏的电压表相接。电压表指示值乘以电压互感器的变压比,为所测实际电压的数值电压互感器在运行中要严防次级线圈发生短路,通常在次级线圈中设置熔断器作为保护。
如何选择电压表的量程
要看总电压,也就是电源电压,若电源电压小于3伏,电压表就可以直接选着0至3伏,若大于3伏就要看是串联还是并联,分别分析。其次是电阻,大家都知道欧姆定律,电压除以电流等于电阻,若得到的值大于你选择的量程,就要换大的一个也就是0至15伏。总而言之,就是所测得值不能大于量程,不能烧坏电表。就行了。
①把万用表并接在被测电路上,在测量直流电压时,应注意被测点电压的极性,即把红表笔接电压高的一端,黑表笔接电压低的一端。如果不知被测电压的极性,可按前述测电流时的试探方法试一试,如指针向右偏转,则可以进行测量;如指针向左偏转,则把红、黑表笔调换位置,方可测量。
②与上述电流表一样,为了减小电压表内阻引入的误差,在指针偏转角大于或等于最大刻度的30%时,测量尽量选择大量程档。因为量程愈大,分压电阻愈大,电压表的等效内阻愈大,这对被测电路引入的误差愈小。如果被测电路的内阻很大,就要求电压表的内阻更大,才会使测量精度高。此时需换用电压灵敏度更高(内阻更大)的万用表来进行测量。
如MFl0型万用表的最大直流电压灵敏度(100千欧/V)比ME30型万用表的最大直流电压灵敏度(20千欧/V)高。
③在测量交流电压时,不必考虑极性问题,
只要将万用表并接在被测两端即可。另外,一般也不必选用大量程档或选高电压灵敏度的万用表。因为一般情况下,交流电源的内阻都比胶小。值得注意的是被测交流电压只能是正弦波,其频率应小于或等于万用表的允许工作频率,否则就会产生较大误差。
④不要在测较高的电压(如220v)时拨动量程选择开关,以免产生电弧,烧坏转换开关关的触点。
⑤在测量大于或等于100v的高电压时,必须注意安全可以先把—支表笔固定在被测电路的公共然后用另一支表笔去碰触另——端测试点。
⑥在电路系统中常用电平来表示该点的电压有效值。故万用表在交流电压档上带有电平刻度,零电平是指600欧阻抗上产生1mW的功率,即对应的电压有效值为0.75V。如果破测电路阻抗不等于600欧,则按下式进行核算:实际电子值=万用表dB读数+101g(600/z)式中,z为被测电路的阻值。
值得指出的是:测电平时应放置在10v档上,因为万用表电平刻度是在该档上设计计算的,如果量程不够,需换另外档测量另外万用表只适宜测音量频电平,如电路上有直流电压,还必须串接一只0.1uF/450V电容器将直流隔断后再测量
⑦在测量有感抗的电路中的电压时,
必须在测量后先把万用表断开再关电源。不然会在切断电源时,因为电路中感抗元件的自感现象,会产生高压而可能把万用表烧坏。
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