电压测量

电压测量在电子技术领域，电压是最基本的参数之一，电路的工作状态和特性大多是以电压参数来表示的，因此电压的测量是电子测量的基础。

1．正确选择仪器仪表

(1)根据频率大小选择仪器仪表电子电路的频率SPT7840SCS.html" target="_blank" title="SPT7840SCS">SPT7840SCS范围很宽，可以从直流到几千兆赫兹。各种测量电压的仪器都有一定的频率限制。如果超过此限制，测量结果会产生很大的误差。因此选择测量仪器时，必须要了解该仪器的频率范围。例如，测量放大电路的直流工作点，可以用示波器、数字电压表。当对频率响应达到十几赫兹的放大电路的输出电压进行测量时，通常会用示波器，而不能使用数字电压表或毫伏表，因为一般的数字电压表的频率范围不够宽，通常不会超过lOOkHz，毫伏表也只能测1Hz～2MHz的交流电压。

(2)根据电压大小选择仪器仪表电子电路的电压范围很宽，幅值可以在几微伏到几千伏之间。根据所测电压的大小来选择仪表是非常重要的。例如，测量微伏到毫伏范围的电压，应该选择高灵敏度的仪表，如毫伏表、数字电压表等。如果测量毫伏级到几十伏的电压，可以选择示波器、数字电压表等。

(3)考虑电压表输入阻抗进行选择因为电压表并联在被测对象两端，相当于将表的输入阻抗并联到被测对象的两瑞，所以必须选择输入阻抗远大于被测端电阻值的电压表。否则，由于输入阻抗的影响，将改变被测电路的工作状态，从而引起较大的测量误差。

因此，在电压的测量中，要根据被测电压是交流还是直流、波形、大小、工作频率、被测电路阻抗等性质，来选择相应的测量仪表及测量方法。

2．直流电压的测量直流电压的测量方法有直接测量法和间接测量法两种。

(1)直接测量法将电压表直接并联在被测支路两端，如果电压表的内阻为无穷大，则电压表的示数为被测两点间的电压值。由于实际电压表的内阻不可能为无穷大，所以直接测量法必然会影响被测电路，产生测量误差。为了减小测量仪表对被测电路的影响，要求电压表的输入阻抗尽可能高些。一般指针式万用表的输入电阻较小，数字式万用表的输入阻抗较高，可达10MΩ以上。

(2)间接测量法在晶体管单级放大电路中，如果要测量电压玩。，可以分别测量出晶体管基极对地的电位Vb和晶体管发射极对地的电位Ve，然后利用公式Ube=Ve一Vb求出所要测量的电压值。

(3)用示波器测量直流电压用示波器测量直流电压的具体测量步骤参见2.5.3节。

3．交流电压的测量(1)交流电压的表征在时间域中，交流电压的变化规律是各种各样的，有按正弦规律变化的正弦波，有跳跃变化的方波，有线性变化的三角波，还有随机变化的噪声波等，但无论它们怎么变化，交流电压的大小都可以用峰一峰值、平均值、有效值等来表征。

①峰一峰值。

峰值：任意一个周期性交变电压“（力，在所观察的一个周期内，其电压所能达到的最大值称为该交流电压的峰值UP。当不存在直流分量时，峰值Up就是振幅值Um。

正峰值与负峰值之差为峰一峰值UP-P。

②平均值。具有周期性的变化电压，其平均值定义为Uavg=1TzTou(t)dt(2-34)式中，T是变化电压的周期。当甜(力是直流信号时，其平均值等于该信号直流电压值。如果u(t)是纯粹的交流信号，则其平均值等于0。

③有效值。当交流电压在一个周期内通过某电阻所产生的热量与一个直流电压在同样长时间内在该电阻上产生的热量相等时，该直流电压数值称为交流电压的有效值，即对于正弦交流信号，有(2)用指针式万用表测交流电压用指针式万月表的交流电压挡测量交流电压的原理是被测交流信号电压首先通过其内部的检波器转换成直流电压，然后推动磁电式微安表头，最后由表头指针指示出被测交流电压的大小。

指针式万用表的优点是用它可以直接测量两点之间的电压；缺点是它的频率范围较小，一般只能测量频率在lkHz以下的交流电压。

(3)用数字式万用表测交流电压用数字式万用表测量交流电压的原理是被测交流信号电压首先通过其内部的检波器转换成直流电压，再经过A/D转换成数字量，然后经过计数器计数，用数码的形式来显示被测电压值。

与指针式万用表电压挡相比，数字式万用表有输入阻抗高、测量误差小、测量速度快和读数方便等优点。但它同样也存在测量频率范围小的缺点，一般只能达到lOOkHz左右。

(4)用交流毫伏表测交流电压交流毫伏表是一种可以测量正弦波电压有效值的电压表。毫伏表的交流电压测量是将被测信号放大后再检波，将其转换成直流电压，推动微安表头，最后由表头指针指示出被测交流电压的大小。

用交流毫伏表测量电压时，为了减小误差，最好使被测电压的指示值在仪表的满刻度量程的2/3以上。

交流毫伏表的优点是输入阻抗高、测量电压范围大和灵敏度高。毫伏表的测量频率范围比万用表宽，但也只能测1Hz～2MHz的交流电压。

(5)用示波器测交流电压用示波器测交流电压的具体测量步骤参见2.5.3节。