电压测量法的基本原理

1、电压测量法的基本原理电路正常工作时，电路中各点的工作电压都有一个相对稳定的正常值或动态变化 的范围。如果电路中出现开路故障、短路故障或元器件性能参数发生改变时，该电路 中的工作电压也会跟着发生改变。所以电压测量法就能通过检测电路中某些关键点的 工作电压有或者没有、偏大或偏小、动态变化是否正常，然后根据不同的故障现象， 结合电路的工作原理进行分析找出故障的原因。1 电源电压的检测。电源是电路正常工作的必要条件，所以当电路出现故障时， 应首先检测电源部分。如果电源电压不正常，应重点检查电源电路和负载电路是否存 在开路或短路故障。在通常情况下，如果电源部分有开路故障，电源就没有电压输 出；如果负载出

2、现开路故障，电源电压就会升高；如果负载出现短路故障，电源电压 会降低，甚至引发火灾；对开关电源，还应着重检查保护电路是否正常。2 三极管工作电压的检测。通过检测三极管各极的电位根据三极管在电路中的 工作状态进行分析就能找出故障原因。所以在分析和检测前首先必须掌握各种电路的 工作原理了解被测三极管的工作状态。3 集成电路工作电压的检测。通过检测集成电路各引脚的电压，然后把检测结果 与正常值进行对比就能初步判断集成电路本身、该集成电路的相关电路或外围元件是 否存在故障。应着重检测电源、时钟、信号的输入输出等引脚的电压。4 电路中某些动态电压的检测。在收音机、电视机、录像机影碟机等设备中，其 各引脚

3、的电压都会根据不同情况发生动态变化。通过检测这些电压的动态变化，就能 快速找出故障原因。使用电压测量法的注意事项1 使用电压测量法检测电路时。必须先了解被测电路的情况、被测电J 土的种类、被测电压的高低范围，然后根据实际情况合理选择测量设备（ 例如万用表 ） 的挡位。以防止烧毁测试仪表。2 测量前必须分清被测电压是交流还是直流电压，确保万用表红表笔接电位高的 测试点，黑表笔接电位低的测试点，防止因指针反向偏转而损坏电表。3 使用电压测量法时要注意防止触电，确保人身安全。测量时人体不要接触 表笔的金属部分。具体操作时，一般先把黑表笔固定。然后用单手拿着红表笔进行测 量。电压测量的重要性电压测量是

4、电测量与非电测量的基础； 电测量中，许多电量的测量可以转化为电压测量： 表征电信号能量的三个基本参数：电压、电流、功率 其中：电流、功率电压，再进行测量 电路工作状态：饱和与截止，线性度、失真度电压表征 非电测量中，物理量电压信号，再进行测量 如：温度、压力、振动、（加）速度电压测量的特点1频率范围广：零频（直流）109Hz低频： 1MHz 以下；高频（射频）： 1MHz 以上。2. 测量范围宽 （幅度）微弱信号 :心电医学信号、地震波等 ,纳伏级（ 10-9V）；超高压信号：电力系统中，数百千伏。3. 电压波形的多样化电压信号波形是被测量信息的载体。各种波形：纯正弦波、失真的正弦波，方波，三

5、角波，梯形波；随机噪声。4. 阻抗匹配在多级系统中，输出级阻抗对下一输入级有影响。直流测量中，输入阻抗与被测信号源等效内阻形成分压，使测量结果偏小如：采用电压表与电流表测量电阻，当测量小电阻时，应采用电压表并联方案；当测量大电阻时，应采用电流表串联方案。交流测量中，输入阻抗的不匹配引起信号反射。5. 测量精度的要求差异很大10-1 至 10-9。6. 测量速度的要求差异很大静态测量：直流（慢变化信号） ,几次/ 秒;动态测量：高速瞬变信号 ,数亿次/ 秒（几百 MHz）精度与速度存在矛盾，应根据需要而定。7. 抗干扰性能工业现场测试中，存在较大的干扰。电压测量的方法和分类. 电压测量方法的分类

6、按对象：直流电压测量；交流电压测量按技术：模拟测量；数字测量1）交流电压的模拟测量方法表征交流电压的三个基本参量：有效值、峰值和平均值。以有效值测量为主。方法：交流电压（有效值、峰值和平均值） -直流电流 -驱动表头 -指示有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。2）数字化直流电压测量方法模拟直流电压 -A/D 转换器-数字量-数字显示（直观）数字电压表（ DVM ），数字多用表（ DMM）。3）交流电压的数字化测量交流电压（有效值、峰值和平均值） -直流电压 -A/D 转换器-数字量 - 数字显示DVM （DMM ）的扩展功能。4）基于采样的交流电压测量方法交流电压 -A/D 转换器-瞬时采样

7、值 u（k） -计算，如有效值式中，N为u（t）的一个周期内的采样点数。5）示波测量方法交流电压 -模拟或数字示波器 -显示波形 -读出结果 电压测量的方法和分类 电压测量方法的分类按对象：直流电压测量；交流电压测量按技术：模拟测量；数字测量1）交流电压的模拟测量方法 表征交流电压的三个基本参量：有效值、峰值和平均值。以有效值测量为主。 方法：交流电压（有效值、峰值和平均值） -直流电流 -驱动表头 -指示 有效值、峰值和平均值电压表，电平表等。2）数字化直流电压测量方法模拟直流电压 -A/D 转换器-数字量-数字显示（直观） 数字电压表（ DVM ），数字多用表（ DMM）。3）交流电压的数

8、字化测量交流电压（有效值、峰值和平均值） -直流电压 -A/D 转换器-数字量 - 数字显示DVM （DMM ）的扩展功能。4）基于采样的交流电压测量方法交流电压 -A/D 转换器-瞬时采样值 u（k） -计算，如有效值式中，N为u（t）的一个周期内的采样点数。5）示波测量方法交流电压 -模拟或数字示波器 -显示波形 -读出结果直流电压测量电路的工作原理女口图所示，直流电压表的表头内阻为 Rg满偏电流为Im，因此其量程为Rglm,其 值一般在数十毫伏至数百毫伏之间。为了能够测量大于表头端电压的电压值，就要串 接适当阻值的电阻，这个电阻叫电压表的扩程电阻，图 a中的Rv，即为扩程电阻。 但这种电

9、压表只能用来测量一定范围内的电压值，当要测量不同范围内的电压值时， 必须改进电路，从而产生了独立分挡式电压表，如图 b 所示。为了节省元件，在图 d 的基础上又产生了串联抽头式电压表。如图所示，直流电压表的 表头内阻为Rg满偏电流为Im，因此其量程为Rglm,其 值一般在数十毫伏至数百毫伏之间。为了能够测量大于表头端电压的电压值，就要串 接适当阻值的电阻，这个电阻叫电压表的扩程电阻，图 a中的Rv，即为扩程电阻。 但这种电压表只能用来测量一定范围内的电压值，当要测量不同范围内的电压值时， 必须改进电路，从而产生了独立分挡式电压表，如图 b 所示。为了节省元件，在图 d 的基础上又产生了串联抽头式电压表，其低电压挡倍率电阻是高电压挡倍率电阻的抽 头，如图 c 所示。（倍率电阻：就是将一定的电压通过该电阻转换成所需要另一个电 压的电阻，又称为分压电阻。如：将 1000V的电压通过倍率电阻分压后得到 100V的 测试电压）。为了避免