电压测量技术实验

一、实验目的 1. 分析几种典型电压波形对不同检波特性电压表的影响，进一步明确用不同检波 特性电压表测量各种电压波形所得测量结果的物理意义，掌握测量结果的处理方法。 2.熟悉视频毫伏表和超高频毫伏表的频率响应特性。 3.掌握三种不同检波特性交流电压表的使用方法。 二、实验仪器及设备

1.交流毫伏表(TH2172型) 2.射频毫伏表(HFJ—8B) 3.有效值电压表(DA30A) 4.函数信号发生器(EE1642B ) 5.双踪通用示波器(V－252 ) 三、实验原理

设被测交流电压的瞬时值为u（t），则：

全波平均值

U1TT0u(t)dt

有效值

U1T2utdt0T UU UPU

波形因素

KF波峰因素

KP由于被测交流电压大多数是正弦电压，而且人们通常只希望测量其有效值，故除非特别说明，交流电压表都是以正弦波为测量对象，并按有效值定度，即表头示值是被测电压为正弦电压时的有效值。测量非正弦电压时，电压表的读数必须通过波形因素或波峰因素换算才能得到测量结果：

U对均值电压表

KF

对峰值电压表 UpKP~

对有效值电压表 U

四、实验内容及步骤

1.被测电压波形对测量结果的影响。

（1）等读数测量：调节函数信号发生器输出频率为20KHZ，按下正弦波、三角波、或方波

按钮，将分别得到这三种波形输出。

a.用超高频毫伏表测量正弦、三角和方波输出，调节函数信号发生器的幅度调节旋钮，使超高频毫伏表对不同电压波形读数都相同。

例如：1=2=3

记录读数，用示波器观察三种波形并画出三种波形图，在图上标明被测电压的峰值。将超高频毫伏表的读数及示波器的读数填入表一。 b.用视频毫伏表测量三种电压波形，方法同上。 c.用有效值电压表测量三种电压波形，方法同上。

d.根据三种特性电压表的测量结果（读数），分别计算出被测电压的平均值、峰值和有效值填入表一，并对测量结果进行分析说明。 表一： 电压表类型 波型 读数 计算 平均值检波 正弦 1 三角 2 方波 3 正弦 1 峰值检波 三角 2 方波 3 有效值检波 正弦 1 三角 2 方波 3 Up 示波器读数 U U

（2）等幅度测量

a.调节函数信号发生器，使输出频率为20KHZ，输出幅度为1V（用示波器监视）。分别输出正弦波、三角波和方波，用峰值电压表测量各输出波形，记录读数并填入表二中。 b.用平均值电压表测量三种电压波形，方法同上。

c.根据测量结果，计算被测电压的有效值，填入表二，并进行分析说明。 表二： 波形 峰值检波电压表读数1 均值检波电压表读数2 1换算为有效值U 2换算为有效值U 正弦 三角 方波

2.超高频毫伏表和视频毫伏表频响特性的比较。

（1） 视频毫伏表频响特性：在1HZ到5MHZ频率范围内取若干频率点，保证信号源输出

电压为一常数，测量被测电压表的频响特性。

（2） 超高频毫伏表频响特性：在20HZ到30MHZ频率范围内取若干频率点，保证信号输

出电压为一常数，测量被测电压表的频响特性。 （3） 把测量数据填入表三。

（4） 根据实验数据，画频率响应特性曲线，并作分析说明。 （5） 所用仪器频率范围：

TH2172 5HZ—2MHZ

HFJ—8B 1KHZ—1000MHZ EE1642B 0.2HZ—10MHZ AS1053 100KHZ—150MHZ 表三 频率f TH2172 频率f HFJ—8B

五、思考题

（1）在等幅度测量中，用峰值电压表测量三种波形时，读数相同吗？为什么？用均值电压

表测量时，读数相同吗？为什么？

（2）在实际测量中，对于各种非正弦信号电压，如何得到其有效值电压？ （3）什么是波形误差？如何消除这项测量误差？