直流電壓的測量方法
(1)普通直流電壓表
普通直流電壓通常由動圈式高靈敏度直流電流表串聯適當的電阻構成,如圖1所示。設電流表的滿偏電流(或滿度電流)為Im,電流表本身內阻為Re,串聯電阻Rn。所構成的電壓表的滿度電壓為所構成的電壓表的內阻為
。1)
如圖中電流表串接3個電阻后,除Z小電壓量程外,又增加了U1、U2、U3等3個量程,根據所需擴展的量程,可估算出3個擴展電阻的阻值
通常把內阻Rv與量程Um之比(Ω/V數)定義為電壓表的電壓靈敏度。
(2)
Ω/V數越大,表明為使指針偏轉同樣角度所需驅動電流越小。Ω/V數一般標明在磁電式電壓表表盤上,可依據它推算出不同量程時的電壓表內阻,即
。3)
動圈式直流電壓表的結構簡單,使用方便,誤差除來源于讀數誤差外,主要決定于表頭本身和擴展電阻的精度,一般在±l%左右,精密電壓表可達±0.1%。其主要缺點是靈敏度不高和輸入電阻低。在量程較低時,輸入電阻更小,其負載效應對被測電路工作狀態及測量結果的影響不可忽略。
在工程測量中為了滿足測量精度的要求,常采用輸入電阻和電壓靈敏度高的模擬式直流電子電壓表進行測量。
(2)直流電子電壓表
直流電子電壓表通常是在磁電式表頭前加裝跟隨器(以提高輸入阻抗)和直流放大器(以提高測量靈敏度)構成,當需要測量高直流電壓時,輸入端接入由高阻值電阻構成的分壓電路。
直流電子電壓表中的直流放大器的零點漂移影響電壓靈敏度的提高。為此,電子電壓表中常采用斬波穩零式放大器或稱調制式放大器以抑制零點漂移,使電子電壓表能測量微伏級的電壓。
。3)直流數字電壓表
將直流電子電壓表中磁電式表頭用A/D轉換器及與之相連的數字顯示器代替,即構成直流數字電壓表,如圖2所示。圖中A/D轉換器把直流電壓轉換成相應的數字量,送往數字顯示器顯示出來。在數字電壓表前端配接適當的轉換電路,將被測參數轉換成直流電壓,就可構成測量該被測參數的數字儀表。因此直流數字電壓表是許多數字式電測儀表的核心部件,用途很廣。
圖2 直流數字電壓表框圖
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