電壓測量法的基本原理

1、電壓測量法的基本原理電路正常工作時，電路中各點的工作電壓都有一個相對穩(wěn)定的正常值或動態(tài)變化的范圍。如果電路中出現(xiàn)開路故障、短路故障或元器件性能參數(shù)發(fā)生改變時，該電路中的工作電壓也會跟著發(fā)生改變。所以電壓測量法就能通過檢測電路中某些關(guān)鍵點的工作電壓有或者沒有、偏大或偏小、動態(tài)變化是否正常，然后根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，結(jié)合電路的工作原理進行分析找出故障的原因。 1 電源電壓的檢測。電源是電路正常工作的必要條件，所以當電路出現(xiàn)故障時，應(yīng)首先檢測電源部分。如果電源電壓不正常，應(yīng)重點檢查電源電路和負載電路是否存在開路或短路故障。在通常情況下，如果電源部分有開路故障，電源就沒有電壓輸出；如果負載出現(xiàn)開路故障，

2、電源電壓就會升高；如果負載出現(xiàn)短路故障，電源電壓會降低，甚至引發(fā)火災(zāi)；對開關(guān)電源，還應(yīng)著重檢查保護電路是否正常。 2 三極管工作電壓的檢測。通過檢測三極管各極的電位根據(jù)三極管在電路中的工作狀態(tài)進行分析就能找出故障原因。所以在分析和檢測前首先必須掌握各種電路的工作原理了解被測三極管的工作狀態(tài)。 3 集成電路工作電壓的檢測。通過檢測集成電路各引腳的電壓，然后把檢測結(jié)果與正常值進行對比就能初步判斷集成電路本身、該集成電路的相關(guān)電路或外圍元件是否存在故障。應(yīng)著重檢測電源、時鐘、信號的輸入輸出等引腳的電壓。 4 電路中某些動態(tài)電壓的檢測。在收音機、電視機、錄像機影碟機等設(shè)備中，其各引腳的電壓都會根據(jù)不同

3、情況發(fā)生動態(tài)變化。通過檢測這些電壓的動態(tài)變化，就能快速找出故障原因。使用電壓測量法的注意事項 1 使用電壓測量法檢測電路時。必須先了解被測電路的情況、被測電 J 土的種類、被測電壓的高低范圍，然后根據(jù)實際情況合理選擇測量設(shè)備 ( 例如萬用表) 的擋位。以防止燒毀測試儀表。 2 測量前必須分清被測電壓是交流還是直流電壓，確保萬用表紅表筆接電位高的測試點，黑表筆接電位低的測試點，防止因指針反向偏轉(zhuǎn)而損壞電表。3 使用電壓測量法時要注意防止觸電，確保人身安全。測量時人體不要接觸表筆的金屬部分。具體操作時，一般先把黑表筆固定。然后用單手拿著紅表筆進行測量。電壓測量的重要性電壓測量是電測量與非電測量的基

4、礎(chǔ)； 電測量中，許多電量的測量可以轉(zhuǎn)化為電壓測量：表征電信號能量的三個基本參數(shù)：電壓、電流、功率其中：電流、功率電壓，再進行測量電路工作狀態(tài)：飽和與截止，線性度、失真度電壓表征非電測量中，物理量電壓信號，再進行測量 如：溫度、壓力、振動、（加）速度電壓測量的特點1頻率范圍廣：零頻（直流）109Hz低頻：1MHz以下；高頻（射頻）：1MHz以上。2.測量范圍寬(幅度)微弱信號:心電醫(yī)學信號、地震波等,納伏級（10-9V）； 超高壓信號：電力系統(tǒng)中，數(shù)百千伏。3.電壓波形的多樣化電壓信號波形是被測量信息的載體。各種波形：純正弦波、失真的正弦波，方波，三角波，梯形波；隨機噪聲。4.阻抗匹配在多級系統(tǒng)

5、中，輸出級阻抗對下一輸入級有影響。直流測量中，輸入阻抗與被測信號源等效內(nèi)阻形成分壓，使測量結(jié)果偏小。如：采用電壓表與電流表測量電阻，當測量小電阻時，應(yīng)采用電壓表并聯(lián)方案；當測量大電阻時，應(yīng)采用電流表串聯(lián)方案。交流測量中，輸入阻抗的不匹配引起信號反射。5.測量精度的要求差異很大10-1至10-9。6.測量速度的要求差異很大靜態(tài)測量：直流（慢變化信號）,幾次/秒;動態(tài)測量：高速瞬變信號,數(shù)億次/秒（幾百MHz）精度與速度存在矛盾，應(yīng)根據(jù)需要而定。7.抗干擾性能工業(yè)現(xiàn)場測試中，存在較大的干擾。電壓測量的方法和分類. 電壓測量方法的分類按對象：直流電壓測量；交流電壓測量 按技術(shù)：模擬測量；數(shù)字測量1）

6、交流電壓的模擬測量方法表征交流電壓的三個基本參量：有效值、峰值和平均值。以有效值測量為主。方法：交流電壓（有效值、峰值和平均值）-直流電流-驅(qū)動表頭-指示有效值、峰值和平均值電壓表，電平表等。2）數(shù)字化直流電壓測量方法模擬直流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-數(shù)字量-數(shù)字顯示（直觀）數(shù)字電壓表（DVM），數(shù)字多用表（DMM）。3）交流電壓的數(shù)字化測量交流電壓（有效值、峰值和平均值）-直流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-數(shù)字量-數(shù)字顯示DVM（DMM）的擴展功能。4）基于采樣的交流電壓測量方法交流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-瞬時采樣值u(k) -計算，如有效值式中，N為u(t)的一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)。5）示波測量方法交流電壓-模

7、擬或數(shù)字示波器-顯示波形-讀出結(jié)果電壓測量的方法和分類電壓測量方法的分類按對象：直流電壓測量；交流電壓測量 按技術(shù)：模擬測量；數(shù)字測量1）交流電壓的模擬測量方法表征交流電壓的三個基本參量：有效值、峰值和平均值。以有效值測量為主。方法：交流電壓（有效值、峰值和平均值）-直流電流-驅(qū)動表頭-指示有效值、峰值和平均值電壓表，電平表等。2）數(shù)字化直流電壓測量方法模擬直流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-數(shù)字量-數(shù)字顯示（直觀）數(shù)字電壓表（DVM），數(shù)字多用表（DMM）。3）交流電壓的數(shù)字化測量交流電壓（有效值、峰值和平均值）-直流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-數(shù)字量-數(shù)字顯示DVM（DMM）的擴展功能。 4）基于采樣的交流電

8、壓測量方法交流電壓-A/D轉(zhuǎn)換器-瞬時采樣值u(k) -計算，如有效值式中，N為u(t)的一個周期內(nèi)的采樣點數(shù)。5）示波測量方法交流電壓-模擬或數(shù)字示波器-顯示波形-讀出結(jié)果直流電壓測量電路的工作原理如圖所示，直流電壓表的表頭內(nèi)阻為Rg,滿偏電流為Im，因此其量程為RgIm,其值一般在數(shù)十毫伏至數(shù)百毫伏之間。為了能夠測量大于表頭端電壓的電壓值，就要串接適當阻值的電阻，這個電阻叫電壓表的擴程電阻，圖a中的Rv，即為擴程電阻。但這種電壓表只能用來測量一定范圍內(nèi)的電壓值，當要測量不同范圍內(nèi)的電壓值時，必須改進電路，從而產(chǎn)生了獨立分擋式電壓表，如圖b所示。為了節(jié)省元件，在圖d的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了串聯(lián)抽頭式電壓表。如圖所示，直流電壓表的表頭內(nèi)阻為Rg,滿偏電流為Im，因此其量程為RgIm,其值一般在數(shù)十毫伏至數(shù)百毫伏之間。為了能夠測量大于表頭端電壓的電壓值，就要串接適當阻值的電阻，這個電阻叫電壓表的擴程電阻，圖a中的Rv，即為擴程電阻。但這種電壓表只能用來測量一定范圍內(nèi)的電壓值，當要測量不同范圍內(nèi)的電壓值時，必須改進電路，從而產(chǎn)生了獨立分擋式電壓表，如圖b所示。為了節(jié)省元件，在圖d的基礎(chǔ)上又產(chǎn)生了串聯(lián)抽頭式電壓表，其低電壓擋倍率電阻是高電壓擋倍率電阻的抽頭，如圖c所示。（倍率電阻：就是將一定的電壓通過該電阻轉(zhuǎn)換成所需要另一個電壓的電阻，又稱為分壓電阻。如